2000年，大威在下半季先后夺得温网、美网和奥运会冠军，造就她连夺6项单打锦标，创下35连胜。其中在温网和奥运会更同时夺得女双冠军。

2001年，大威在温网和美网成功卫冕。在女双方面，与妹妹塞雷娜·威廉姆斯合作，赢得澳网冠军，完成了女双职业大满贯。

2002年，大威首度登上世界排名第一。也创下个人最高的年终排名－第2名。她在1年之内夺得7项锦标，在纽黑文公开赛实现了4连霸。另外，她在法网、温网和美网打入决赛，但都败于塞雷娜·威廉姆斯。

2003年，大威首度打入澳网决赛，连续4年打入温网决赛，但再次败于塞雷娜·威廉姆斯。由于腹部受伤未参加温网后半场比赛。

2004年，大威在红土赛表现不俗，夺得两项红土锦标，在法网打入了8强，但她首度未能在美网打入4强。

2005年，大威在6年之内5度打入温网决赛，她在决赛救下赛点逆转达文波特，再度夺得温网冠军。

2006年，大威在伤患的影响下，她全年只参加6项比赛但未有打入决赛，年终排名更跌出头十。

2007年，大威以23号种子、世界排名31位的身份出战温网，第4度夺得温网冠军。

2008年，大威以不失一盘的姿态卫冕温网冠军，年底以全胜姿态首夺WTA巡回赛总决赛冠军。

2009年，大威再度打入了温网和WTA巡回赛总决赛的决赛，但也卫冕失败（都负于塞雷娜·威廉姆斯）。她和妹妹塞雷娜·威廉姆斯合作女双，轻易横扫三项大满贯赛。

2010年，大威完成了女双的跨年度大满贯，登上女双世界第一。在女单方面，她一度重返世界排名第2，与妹妹塞雷娜·威廉姆斯包办世界头两位。她全年表现稳定，除了在法网16强出局，在其他赛事至少打入了八强。

2011年，大威由于伤势过重在澳网第三轮比赛中退赛，也使自己保持的257场大满贯比赛不退赛的记录破灭。温网第二轮，大威与40岁的伊达公子上演了一场经典对决，并笑到了最后。美网第二轮前，大威又意外地宣布因为干燥症而选择退出。

2012年，大威和妹妹携手拿下温网和奥运的双打冠军，又在年底的最后一站WTA巡回赛卢森堡的比赛中拿下职业生涯的第44个冠军。

2014年，大威持外卡参赛的大威以6-3/6-0横扫法国黑马科内特，豪取在迪拜站的15连胜，继2009和2010年后第三次夺冠，打破了自2012年10月卢森堡赛以来16个月的冠军荒。同时这也是大威职业生涯收获的第45个单打冠军头衔。

2015年，大威在年初进行的奥克兰网球公开赛中，战胜丹麦选手沃兹尼亚奇，赢得冠军。超五赛事武汉网球公开赛，大威在第二盘领先的情况下，因西班牙选手穆古拉扎受伤退赛而自动夺冠。珠海网球精英赛，大威直落两盘击败捷克选手卡洛琳娜·普利斯科娃，获得职业生涯第48个WTA赛事单打冠军，同时世界排名重返TOP10。

2016年，WTA中华台北赛以6-4，6-2的比分完胜土居美咲，以不丢一盘的成绩强势夺冠。温布尔登网球锦标赛，威廉姆斯姐妹以6-3，6-4的比分战胜舍夫多娃和巴博斯，第6次夺得温网女双冠军，同时也是第14次夺得大满贯女双冠军。

2017年，年初大威迎来首项大满贯赛事澳大利亚网球公开赛。在半决赛中，大威以2-1逆转战胜范德维格，继2003年后第二次打进澳网女单决赛，也是2009年温网后，时隔8年再进大满贯决赛。在决赛中，大威迎来妹妹小威廉姆斯的挑战，最终以0-2败北，无缘冠军。7月13日，2017年温网女单半决赛，五届赛会冠军、37岁的美国老将大威廉姆斯以6-4、6-2击败了英国选手孔塔，第九次跻身温网决赛。7月15日，2017年温网女单决赛，五届赛会冠军大威廉姆斯以5-7、0-6负于2015年赛会亚军穆古拉扎，屈居亚军。9月8日，2017赛季美网女单半决赛以1-6、6-0和5-7不敌斯蒂芬斯，无缘决赛争夺。10月29日，2017赛季WTA年终总决赛，大威廉姆斯以4-6、4-6负于沃兹尼亚奇，屈居亚军。

2021年8月26日，大威廉姆斯宣布因腿伤退出2021美国网球公开赛。

2022年7月4日，2022年温布尔登网球锦标赛混双第二轮，大威廉姆斯与杰米·穆雷以6-3/4-6/6（16）-7遭到本土组合巴内特/奥马拉逆转，无缘混双八强。　8月9日，2022年WTA1000多伦多站展开女单首轮争夺。威廉姆斯2-6/3-6不敌泰希曼。同月，WTA1000美国辛辛那提站女单首轮，威廉姆斯以5-7、1-6不敌卡·普利斯科娃。8月31日，美网女单首轮，大威廉姆斯1-6、65-7不敌比利时球员范乌伊特凡克，自2021年6月温网首轮击败布扎内斯库之后在单打赛场吞下6连败。

2022年12月，澳大利亚网球公开赛官方宣布，大威廉姆斯收获2023澳网正赛外卡。

2023年1月5日，WTA250奥克兰站女单第二轮，大威廉姆斯6-3、2-6、5-7不敌朱琳。1月7日，澳网公开赛官方发布公告，大威廉姆斯因伤退出2023澳网。

2024年3月7日，在巴黎银行公开赛女单首轮中，大威廉姆斯6-2、3-6、0-6不敌日比野菜绪。3月19日，在迈阿密公开赛女单首轮中，大威廉姆斯3-6、3-6不敌戴安娜·施耐德。

父母

理查德·威廉姆斯是大威的父亲兼教练，母亲是奥拉辛尼·普赖斯。

姐妹

塞琳娜·威廉姆斯（小威）、林德烈·威廉姆斯（演员、歌手、作家、学的是计算机科学专业）、伊沙·威廉姆斯（律师、歌手）和耶坦德·威廉姆斯（已于2003年9月14日过世）。

业余生活

大威曾经入选过美国时尚杂志《Vogue》的年度十佳着装。大威对时尚的态度：“无论我是在最佳还是最差着装的名单上，只要是我的创作，那就证明我走出了一小步、抓到了一个机会，至少我知道我已经做了些不同寻常的东西。”

广告代言

大威代言过耐克，锐步品牌，绿箭口香糖，奔驰汽车等品牌。

大威还是《EA运动活力2（EA Sports Active 2）》在美国的品牌代言人。

福布斯榜单

2023年12月，《福布斯》公布了2023年女运动员收入榜单，威廉姆斯排名榜单第八。

“她是改变男人观念的重要因素。”（芝加哥太阳时报）

傲慢，敏感，挑剔，这些词语如果用在网球场上，那还不一定是贬义词，这项孤独者的运动就是这样，独自上场的环境会培养职业选手用挑剔的眼光看待世界，尤其是看待对手。威廉姆斯有女皇天生的傲慢。（谢明）

大威在当时作为一个新面孔，一个黑人女选手，震动了世界。她把一切压力都扛在了肩上，我仅仅是跟在了她的身后，没有丝毫的压力。她把一切压力都惊人的处理掉了。（妹妹小威）

大威廉姆斯很高，因此接她的球我会比较吃力，而且她的上旋球非常的厉害，让我很吃力。我找不到节奏，没有得到多少机会。（对手埃拉尼）