1915年1月23日，威廉·刘易斯出生在英属西印度群岛圣卢西亚岛上一个黑人家庭里。
刘易斯14岁读完了中学，毕业后不得不开始工作。但在繁忙的工作之余，他利用一切机会抓紧学习。求学的迫切心情驱使他决定参加圣卢西亚政府在英国大学设立的奖学金考试。起初他因年龄太小不能参加，直到1932年，他才取得考试资格，通过考试获得了到英国去学习的奖学金。
在思想保守、等级分明和种族歧视严重的英国，一个来自附属领地岛屿上的黑人青年，要进大学学习是有很多限制的。按照英国政府规定，黑人只能在大学学习法律和医学，他却希望能学工程技术，以便将来当个工程师。他的这个愿望根本无法实现。于是，刘易斯决定进伦敦经济学院学习企业管理。他以顽强刻苦的精神认真学习每门课程。1937年，他不仅以优异成绩毕业，获得优等毕业生荣誉，而且学校还给他攻读工业经济学博士的奖学金。1938年，刘易斯应聘在母校任教，担任助理讲师。此后，他又到伦敦大学，被提升为讲师。刘易斯继续刻苦钻研，于1940年获得了博士学位。当时，聘请一个黑人青年到英国大学任教是极罕见的，刘易斯的任命曾在各大学引起了轰动。但他的才智终于战胜了社会上的偏见，1948年，年仅33岁的刘易斯成了英国曼彻斯特大学的教授。他在这所大学执教十余年，直到1958年才离开。自1959年到1962年，刘易斯先后任西印度大学的校长、副校长，为发展当地教育事业做出了很大贡献。1963年，刘易斯移居美国，到普林斯敦大学任公共和国际事务教授、政治经济学教授。
1948年以前，刘易斯着重研究工业经济问题。1950年以后，开始致力于发展学的研究，于1955年写成《经济增长理论》一书。此外，刘易斯还研究经济史，特别是1870年以后的经济增长史，写下了大量的论文。由于他所取得的成就，他被英、美等国的一些研究机构聘请为特约或名誉研究员。
刘易斯出众的才华使他在国际上逐渐享有盛名。他不仅成为世界知名的学者，还在许多国家的政府部门和国际机构中担任要职。除了在英国担任过曼彻斯特物质统计协会主席外，他先后担任过联合国殖民地局局长、亚洲和远东经济委员会顾问、特别基金代理主席、不发达国家专家组成员、跨国委员会顾问等职。1957年，刘易斯还被联合国任命为加纳总理的经济顾问。他曾积极参与创建加勒比开发银行，担任该行的行长，被加勒比共同市场聘请为经济顾问。
刘易斯的经济增长理论被称为古典经济增长理论。这一理论是按古典经济学传统，说明在劳动无限供给的条件下，由资本主义部门扩大所引起的经济增长过程，并统一地分析了影响该过程的各种因素。
刘易斯着重研究人类行为对经济增长的作用。他认为，经济增长取决于可利用的自然资源和人类的行为。而影响经济增长的人类行为又分为直接原因和间接原因。他所说的直接原因主要有三个方面：第一，人们从事经济活动的愿望。人们的愿望因国别和时间而异，但决定愿望的，主要是经济制度。要使经济得到持续增长，经济制度就要保证个人相应的经济利益，为专业化和贸易发展提供机会，为人们的就业、迁移、使用资源及开展自由竞争提供条件。因此，对于发展中国家来说，重要的是与经济增长相适应的经济制度。第二，知识的增长与运用。人类知识的增长已由无文字时期发展到现在的运用科学方法时期。发展中国家不应闭门从头研究科学理论，而应充分利用已经发展起来的科学技术，根据自己的国情加以推广和应用。同时，发展中国家还应大力发展自己的教育事业，培养自己的技术与管理人才。第三，经济增长过程取决于资本的积累，而资本积累的主要来源则是靠国内的储蓄。发展中国家必须千方百计地从各个方面增加储蓄，并把储蓄变为投资。农业对发展中国家关系重大，工业化应建立在坚实的农业基础上，工农业必须保持平衡增长。刘易斯认为，人口增长和政府的正确计划调节对于保证经济增长起重要作用，政府应该实行适合国情、灵活而分散的调节措施。从农业国向工业国过渡，要依靠健康的、增长的和廉价的劳动基础，而不靠传统的资本集约基础。同时，他还特别重视发展中国家利用国际关系和国际贸易发展自己的经济，强调在经济增长过程中逐步消灭贫困，等等。
在西方经济学界，以往的著名理论大都是以分析发达资本主义经济为模式，从先进国利益出发的。而刘易斯是第一位比较系统地分析不发达国家经济增长，为落后国家出谋划策的经济学家。他的分析对于发展中国家确定发展方式，制定适合国情的经济政策有着一定的指导意义。比如，他所提出的关于农业是工业化的基础，发展中国家不应盲目排斥发达国家的技术，也不要盲目引进外国技术，要大力增加本国储蓄和合理利用外资，以及经济增长要与消灭贫困，提高人民生活水平相一致等理论，都有着一定的积极意义。当然，刘易斯的经济增长理论是以在发展中国家确立资本主义制度为前提的，有其局限性。再则，他所提出的经济增长模型是建立在不发达国家和发达国家共存共荣、共同发展和繁荣的基础上的，并没有触及发展中国家经济长期落后的根源，没有指出国际垄断资本的控制和剥削，对广大发展中国家利用国际贸易、国际资本与技术市场促进本国经济增长的限制性。近年来，他致力于建立国际经济新秩序的研究，开始注意国际经济中不平等关系对发展中国家经济增长的严重影响。
随着发达资本主义经济陷入“停滞膨胀”的困境，发展中国家经济增长的重要性越来越受到西方经济学界和各国政府的重视。在这种情况下，刘易斯的经济增长理论更加引起人们的兴趣和注意。1979年，瑞典皇家科学院诺贝尔奖金评选委员会决定把该年度的经济学奖授给刘易斯和另一位研究不发达国家经济问题的美国芝加哥大学经济学教授舒尔茨。评选委员会认为，他们都“深切关心世界的贫穷和需要，致力于寻求摆脱不发达状态的道路”，为各国经济发展政策的选择做出了贡献。
刘易斯是第一个获得诺贝尔经济学奖的黑人经济学家。他由于获得了崇高的荣誉而备受许多发展中国家的尊重。不少发展中国家争相聘请他当经济顾问，一些关于发展中国家经济发展的会议也往往少不了邀他参加，而他本人也一再宣称是代表第三世界经济利益的。
由一个领属地的黑人孩子成长为世界著名的经济学家，这的确是经过了曲折、艰辛的历程的。还在他被提升为伦敦大学讲师的时候，他曾意味深长地告诉他的同事们：“我是一个受了教育的土著人，是你们最不喜欢的那种人。”这寥寥数语包含着他多么复杂的感情啊！但不管怎么样，他的天资，他所取得的成就终于使他赢得了世界的公认和赞誉。