William Lebghil sait très tôt qu'il veut devenir comédien. Dès l'âge de 10 ans, il commence à prendre des cours de théâtre et travaille même un mois à la trésorerie d'un hôpital psychiatrique pour payer ses affiches et les décors de sa pièce. William étudie parallèlement à l'école d'art dramatique Jean Périmony, dont il sort diplômé en 2011. 

L'acteur se fait connaître du grand public grâce à la série Soda, dans laquelle il joue Slimane, un adolescent qui ne comprend pas tout à la vie, aux côtés de Kev Adams. Pour célébrer la fin de la série, un premier téléfilm, Soda : Un trop long week-end, est diffusé en décembre 2014 sur M6. 

Parallèlement, William Lebghil est sollicité au théâtre et joue notamment dans les pièces "Le Bossu de Notre-Dame" et "Dernier coup de ciseaux" dans laquelle il se glisse dans la peau d'un garçon de banlieue qui décide de devenir garde du corps du jour au lendemain.

La carrière de William Lebghil au cinéma commence en 2011 lorsqu'il décroche le rôle de Karim dans Les Mythos de Denis Thybaud. Son personnage ressemble à celui de la pièce de théâtre "Dernier coup de ciseaux" : il vient de banlieue et se fait passer pour un garde du corps. L'acteur s'illustre ensuite dans Jacky au royaume des filles réalisé par Riad Sattouf, Les Combattants de Thomas Cailley et Les Souvenirs, le troisième long-métrage de Jean-Paul Rouve. 

En 2015, William Lebghil retrouve Kev Adams au cinéma dans le déjanté Les Nouvelles aventures d'Aladin. Il joue le personnage de Khalid, le meilleur ami de Sam/Aladin qui devient le neveu du Vizir interprété par Jean-Paul Rouve. Il rejoint ensuite le casting du Sens de la fête de Eric Toledano et Olivier Nakache et incarne le frère extrémiste de Camélia Jordana dans la comédie Cherchez la femme.

En 2017, il décroche le rôle masculin principal de la première réalisation de Victor Saint Macary, Ami-ami dans laquelle - suite à une déception amoureuse - il s'installe en colocation avec sa meilleure amie interprétée par Margot Bancilhon. 2018 est une année chargée pour l'acteur puisqu'il joue dans Voyez comme on danse et surtout Première Année, une plongée réaliste dans une faculté de médecine à Paris où il est en tête d'affiche en compagnie de Vincent Lacoste.

William poursuit avec Debout sur la montagne et La Pièce rapportée, deux comédies dramatiques, puis prend part à l'un des sketchs des Fantasmes et revient à la comédie avec Grand Paris, Les Complices (aux côtés de François Damiens dans la peau d'un tueur à gages qui s’évanouit devant la moindre goutte de sang !) et Hawaii. Il retrouve aussi Vincent Lacoste et Thomas Lilti en campant un professeur d'anaglais dans Un métier sérieux, et incarne le fils fleuriste de Agnès Jaoui dans La Vie de ma mère.