1915年1月23日，威廉·劉易斯出生在英屬西印度群島聖盧西亞島上一個黑人家庭裏。
劉易斯14歲讀完了中學，畢業後不得不開始工作。但在繁忙的工作之餘，他利用一切機會抓緊學習。求學的迫切心情驅使他決定參加聖盧西亞政府在英國大學設立的獎學金考試。起初他因年齡太小不能參加，直到1932年，他才取得考試資格，通過考試獲得了到英國去學習的獎學金。
在思想保守、等級分明和種族歧視嚴重的英國，一個來自附屬領地島嶼上的黑人青年，要進大學學習是有很多限製的。按照英國政府規定，黑人隻能在大學學習法律和醫學，他卻希望能學工程技術，以便將來當個工程師。他的這個願望根本無法實現。於是，劉易斯決定進倫敦經濟學院學習企業管理。他以頑強刻苦的精神認真學習每門課程。1937年，他不僅以優異成績畢業，獲得優等畢業生榮譽，而且學校還給他攻讀工業經濟學博士的獎學金。1938年，劉易斯應聘在母校任教，擔任助理講師。此後，他又到倫敦大學，被提升為講師。劉易斯繼續刻苦鑽研，於1940年獲得了博士學位。當時，聘請一個黑人青年到英國大學任教是極罕見的，劉易斯的任命曾在各大學引起了轟動。但他的才智終於戰勝了社會上的偏見，1948年，年僅33歲的劉易斯成了英國曼徹斯特大學的教授。他在這所大學執教十餘年，直到1958年才離開。自1959年到1962年，劉易斯先後任西印度大學的校長、副校長，為發展當地教育事業做出了很大貢獻。1963年，劉易斯移居美國，到普林斯敦大學任公共和國際事務教授、政治經濟學教授。
1948年以前，劉易斯著重研究工業經濟問題。1950年以後，開始致力於發展學的研究，於1955年寫成《經濟增長理論》一書。此外，劉易斯還研究經濟史，特別是1870年以後的經濟增長史，寫下了大量的論文。由於他所取得的成就，他被英、美等國的一些研究機構聘請為特約或名譽研究員。
劉易斯出眾的才華使他在國際上逐漸享有盛名。他不僅成為世界知名的學者，還在許多國家的政府部門和國際機構中擔任要職。除了在英國擔任過曼徹斯特物質統計協會主席外，他先後擔任過聯合國殖民地局局長、亞洲和遠東經濟委員會顧問、特別基金代理主席、不發達國家專家組成員、跨國委員會顧問等職。1957年，劉易斯還被聯合國任命為加納總理的經濟顧問。他曾積極參與創建加勒比開發銀行，擔任該行的行長，被加勒比共同市場聘請為經濟顧問。
劉易斯的經濟增長理論被稱為古典經濟增長理論。這一理論是按古典經濟學傳統，說明在勞動無限供給的條件下，由資本主義部門擴大所引起的經濟增長過程，並統一地分析了影響該過程的各種因素。
劉易斯著重研究人類行為對經濟增長的作用。他認為，經濟增長取決於可利用的自然資源和人類的行為。而影響經濟增長的人類行為又分為直接原因和間接原因。他所說的直接原因主要有三個方麵：第一，人們從事經濟活動的願望。人們的願望因國別和時間而異，但決定願望的，主要是經濟製度。要使經濟得到持續增長，經濟製度就要保證個人相應的經濟利益，為專業化和貿易發展提供機會，為人們的就業、遷移、使用資源及開展自由競爭提供條件。因此，對於發展中國家來說，重要的是與經濟增長相適應的經濟製度。第二，知識的增長與運用。人類知識的增長已由無文字時期發展到現在的運用科學方法時期。發展中國家不應閉門從頭研究科學理論，而應充分利用已經發展起來的科學技術，根據自己的國情加以推廣和應用。同時，發展中國家還應大力發展自己的教育事業，培養自己的技術與管理人才。第三，經濟增長過程取決於資本的積累，而資本積累的主要來源則是靠國內的儲蓄。發展中國家必須千方百計地從各個方麵增加儲蓄，並把儲蓄變為投資。農業對發展中國家關係重大，工業化應建立在堅實的農業基礎上，工農業必須保持平衡增長。劉易斯認為，人口增長和政府的正確計劃調節對於保證經濟增長起重要作用，政府應該實行適合國情、靈活而分散的調節措施。從農業國向工業國過渡，要依靠健康的、增長的和廉價的勞動基礎，而不靠傳統的資本集約基礎。同時，他還特別重視發展中國家利用國際關係和國際貿易發展自己的經濟，強調在經濟增長過程中逐步消滅貧困，等等。