Ten amerykański amant lat 50. był najstarszym synem chemika Williama Franklina Beedle'a seniora i nauczycielki Mary Blanche Ball. Kiedy miał trzy lata wraz z rodzicami przeprowadził się do Pasadeny w Kalifornii. Jego rodzina miała brytyjskie korzenie: prababka Rebecca Westfield urodziła się w Anglii w 1817 roku, natomiast niektórzy przodkowie jego matki emigrowali do Ameryki w XVII wieku z Millenback w hrabstwie Lancaster.

Pierwsze aktorskie doświadczenie Holdena jest związane z Pasadeną - zaczął brać udział w sztukach radiowych w lokalnej rozgłośni i tam został odkryty w 1937 roku przez łowcę talentów wytwórni Paramount. Już w następnym roku zadebiutował na dużym ekranie, natomiast w 1939 dostał główną rolę w "Złotym chłopcu" - od tego też czasu przydomek "Złoty Chłopiec" przylgnął do niego na stałe.

W czasie wojny Holden służył w armii. Pierwsze lata po jej zakończeniu nie były dla aktora łatwe - grał wprawdzie duże role, ale w filmach, które szybko odchodziły w zapomnienie. Szczyt jego kariery zapoczątkowała współpraca z Billym Wilderem i rola w "Bulwarze Zachodzącego Słońca" (odrzucona wcześniej przez Montgomery Clifta). W latach 50. zagrał m.in. w "Sabrinie", "Urodzonych wczoraj", "Moście na rzece Kwai" i "Stalagu 17" - za tę ostatnią rolę dostał Oscara (przy okazji stał się też autorem jednego z najkrótszych podziękowań w historii Oscarów: powiedział po prostu "Thank you" i opuścił scenę). Inne wielkie kreacje należą już do późniejszego okresu w jego karierze. To przede wszystkim role w "Dzikiej bandzie" Peckinpaha, "Płonącym wieżowcu" i "Sieci".

Prywatne życie "Golden Boya" było znacznie bardziej burzliwe niż uładzony wizerunek w filmach z lat 50. Jego jedyną żoną była przez 30 lat aktorka Brenda Marshall, ich wspólne życie naznaczone było jednak ciągłymi separacjami i romansami Holdena (m.in. z Shelley Winters, Grace Kelly i Capucine). W czasie zdjęć do "Sabriny" aktor przeżył krótki romans z Audrey Hepburn, ich związek jednak nie miał szans: Hepburn chciała mieć dzieci natomiast Holden poddał się wcześniej zabiegowi wazektomii. Oprócz dwóch synów z legalnego związku aktor jest prawdopodobnym ojcem dzieci Evy May Hoffman, żony hollywoodzkiego kompozytora Emila Newmana (ojcostwo Arleen Newman zostało potwierdzone przez rodzinę kompozytora, natomiast syna Evy, Williama łączyło z Holdenem uderzające podobieństwo).

Trudno uwierzyć, że ten przystojny aktor mógł mieć jakieś kompleksy, ale faktem jest, że przez większość swojego życia Holden nie był człowiekiem szczęśliwym: cierpiał na nawracające depresje i alkoholizm. Sytuacja pogorszyła się po roku 1966 - w tym czasie aktor miał wypadek samochodowy we Włoszech. Był pod wpływem alkoholu, inny kierowca zginął, natomiast Holden został skazany na 8 miesięcy więzienia w zawieszeniu. Jak twierdzą jego przyjaciele wyrzuty sumienia spowodowały kolejny przypływ pijaństwa. W późniejszych latach aktor coraz bardziej oddalał się od Hollywood. Miał dom w Szwajcarii i zaangażował się w ochronę dzikiej przyrody w Afryce. W tym czasie (lata 70.) był związany z młodszą od siebie aktorką Stefanie Powers, która po jego śmierci założyła działającą do dziś fundację imienia Williama Holdena na rzecz ocalenia dzikiej przyrody.

Śmierć Holdena miała związek z nałogiem, którego przez lata nie potrafił zwalczyć. Pijany potknął się w swoim domu i upadając rozciął sobie głowę o nocny stolik. Aktor wykrwawił się na śmierć, a ponieważ był sam, znaleziono go martwego dopiero kilka dni później. Badania wykazały, że był jeszcze przytomny przez około pół godziny po wypadku i mógł wezwać pomoc, lecz tego nie zrobił. Ci, którzy go znali przypuszczali, że był to wynik jego dumy. Zawsze czarujący na ekranie z tragiczną stroną swojej natury, o której wiedziało niewielu. "Golden Boy" nie chciał pozwolić, by ktoś oglądał go w takim stanie. Holden został skremowany a jego prochy rozsypano nad Oceanem Spokojnym.