Nació el 29 de abril de 1908 en Brisbee, Arizona bajo el nombre autentico de John Stewart Williamson. En busca de mejores lugares para el pastoreo, su familia emigró en 1915 al estado rural de Nuevo México en un vagón jalado por caballos, al más puro estilo del Viejo Oeste.

Siendo un hombre joven, descubrió la mítica revista de ciencia-ficción Amazing Stories. Decidió crear sus propias obras, publicando su primer relato a la edad de 20 años: THE METAL MAN, aparecido en diciembre de 1928 en Amazing Stories, dando inicio a una prolífica colaboración con otras revistas prestigiosas y hoy en día legendarias: Wonder Stories, Astounding Science Fiction o Weird Tales. Comenzó intentando emular a Abraham Merrit, uno de los autores de culto de aquella época.

Pero fue el trabajo de Miles J. Breuer que más lo impresionó, manteniendo así una correspondencia con el autor. Breuer fue un doctor que escribía ciencia-ficción en su tiempo libre y logró que Williamson mejorara en poco tiempo. Sus historias tuvieron un riguroso cambio en la trama, así como en la narrativa. Su primer trabajo en colaboración fue la novela THE BIRTH OF A NEW REPUBLIC, en donde las colonias lunares pelean por su independencia de la Tierra (un tema tocado por muchos otros escritores de ciencia-ficción, particularmente por Robert A. Heinlein en LA LUNA ES UNA CRUEL AMANTE)

Atormentado por ataques emocionales, Williamson pasó por un tratamiento psiquiátrico en 1933. De este periodo, sus historias tomaron un giro, un tono más real.

Se graduó en literatura inglesa en la Universidad de Colorado con una tesis de H. G. Wells demostrando que el afamado autor no era un crédulo optimista como mucha gente creía. Dedicó gran parte de su vida a enseñar esa materia en la Universidad de Eastern, Nuevo México.

Para la década de los años 30 llegó a ser un reconocido autor del género. Un adolescente Isaac Asimov estuvo impresionado de recibir una carta de Williamson, felicitándolo por su primera historia impresa. Williamson mantuvo una regular contribución a las revistas de estilo pulp, pero sin alcanzar el éxito financiero de muchos años después. Tuvo muchas colaboraciones con otro grande de la ciencia-ficción: Frederik Pohl.

En 1934 dio comienzo a la serie LA LEGIÓN DEL ESPACIO. La historia toma lugar en una era donde la humanidad ha colonizado el Sistema Solar pero no más allá, hasta que la primera expedición a la estrella de Barnard fracasa, a la vez que los sobrevivientes son transformados en grotescos, enfermos y babeantes hombres. En este fallido viaje descubren que el sistema es amenazado por una invasión de repugnantes alienígenas. En esta obra se notan marcadas influencias de Alejandro Dumas (EL CONDE DE MONTECRISTO) H. G. Wells (LA GUERRA DE LOS MUNDOS) y Edmond Hamilton (CAPTAIN FUTURE)

Explotó el Space Opera hasta extremos insospechados, produciendo obras de una calidad superior a las de Hamilton, y desde luego mucho mejores que las de E. E. «Doc» Smith.

Supo no quedarse a la zaga de los grandes de la Edad de Oro (Heinlein, Asimov, A E. van Vogt, Theodore Sturgeon) sino que, además, compitió con ellos seriamente, como hace con la novela MAS TENEBROSO DE LO QUE PIENSAS (1940) cuya idea muy sencilla fue utilizada de manera memorable.

Bajo el pseudónimo de Will Stewart, escribió dos novelas apasionantes sobre los mineros de los asteroides: LA NAVE DE ANTIM (1942-43) y SEETEE SHOCK (1949) donde se asiste a una escena extraordinaria en la que los protagonistas viven tanto en el sentido pasado-futuro, como en el contrario, pues la antimateria es temporalmente retrógrada.

En julio de 1947 de la revista Astounding Science Fiction, apareció CON LAS MANOS ATADAS, relato que iniciaría la serie de LOS HUMANOIDES, dando pie a lo que sería otro gran tema de la ciencia-ficción: las historias de robots. Bastante antes de que Asimov lo convirtiera en un subgénero inmensamente popular, Williamson ya había analizado la psicología de androides creados y obligados a servir al hombre. Esta novela, dato curioso, fue la primera en ser publicada en Francia con la etiqueta de ciencia-ficción.

Entre otras novelas suyas citaremos LA ISLA DEL DRAGON (1951) LA CUPULA SOBRE AMERICA (1941) con James E. Gunn; PUENTE ENTRE ESTRELLAS (1955) y con Frederik Pohl una trilogía: LOS ARRECIFES DEL ESPACIO (1964) EL HIJO DE LA NOCHE (1965) y ESTRELLA DE BANDIDOS (1969)

Después de retirarse de su profesión de maestro a tiempo completo en 1977, Williamson pasó a concentrarse en su escritura. Sin embargo, al llegar a ser nombrado Profesor Emerito en la Universidad de Eastern, Nuevo México, pasó a dar dos clases de literatura. Incluso en pleno siglo XXI continuó impartiendo estas dos materias.

Jack Williamson fue galardonado con nueve premios en toda su carrera, siendo además reconocido como el segundo Grand Master, detrás de Heinlein en la edición de los premios Nebula de 1976. Su autobiografía, WONDER´S CHILD: MY LIFE IN SCIENCE FICTION, escrita en 1984, recibió el premio Hugo de no ficción. Algunas porciones de su reciente novela, TERRAFORMAR LA TIERRA (2001) han sido publicadas en las revistas de ciencia-ficción Science Fiction Age y Analog Science Fiction, de la cual THE ULTIMATE EARTH obtuvo el premio Hugo 2001 a la mejor novela corta.

El 10 noviembre de 2006, Williamson murió en su casa de Portales, Nuevo México, a la edad de 98 años. A pesar de su edad logró publicar en 2005 su última novela de 320 páginas: THE STONEHENGE GATE.

Es a Williamson a quien, según el diccionario Oxford, se le ha dado la autoría de las expresiones científicas terraformar e ingeniería genética.

Esta relación no es exhaustiva, sólo se incluyen libros (novelas, antologías, ensayos) y no relatos, artículos o las conferencias publicadas en distintos medios