S-a născut în Gloucestershire, din parinții Peter Moseley și Julie Fleming. Este cel mai mare din cei trei copii; are o soră Daisy și un frate Ben. De la 10 ani iși dorea sa fie actor, iar primul său rol a fost in serialul "La revedere, domnule Chips"(2002), unde l-a interpretat pe Forrester.
Înca de la 7 ani asculta casete audio cu "Cronicile din Narnia", dar de-abia după 8 ani avea sa citească carțile pregătindu-se astfel pentru rolul lui Peter Pevensie din "Cronicile din Narnia-Leul, vrajitoarea și șifonierul".
În toamna lui 2006 s-a mutat pentru câteva săptămâni la New York pentru a studia actoria împreuna cu Sheila Grey. Tot la New York s-a antrenat la sala Glesson's Gym în Brooklyn, pregătindu-se astfel pentru filmările la "Cronicile din Narnia- Prințul Caspian".
In 2000 a participat fara succes insă la castingul pentru rolul lui Harry Potter, dar a fost ales Daniel Radcliffe.
William Moseley, pe numele complet William Peter Moseley, s-a născut la 27.04.1987, în Sheepscombe, Gloucestershire, Anglia, Marea Britanie. El a urmat Școala Sheepscombe din septembrie 1991 până în iulie 1998, apoi și-a continuat studiile la Colegiul Wycliffe, la Liceul Downfield Sixth Form din Stroud. Moseley și-a început cariera ca figurant în filmul de televiziune Cider with Rosie (1998). Directoarea de casting Pippa Hall, care lucrase cu el la Cider With Rosie, l-a recomandat pentru rolul Peter Pevensie din filmul Cronicile din Narnia: Leul, Vrăjitoarea și Dulapul. Pentru interpretarea sa, Moseley a obținut nominalizări la Premiul Saturn pentru cel mai bun actor și Premiul pentru tânăr artist pentru cea mai bună interpretare într-un lungmetraj. El a reluat rolul lui Peter în continuarea din 2008, Cronicile din Narnia: Prințul Caspian, care nu a avut același succes comercial ca predecesorul său. Pentru Prințul Caspian, Moseley a câștigat premiul pentru cea mai bună vedetă masculină de film la premiile Nickelodeon Kids' Choice; a obținut o a doua nominalizare la premiul Young Artist Award. El a reluat rolul lui Peter a treia oară, în Cronicile din Narnia: Călătoria călătorului zorilor (2010), care nu a avut același succes critic ca primele două părți ale Cronicilor din Narnia. Moseley a continuat cu roluri, precum: Daniel Lombardi în thrillerul de acțiune Run (2013), Anderl Gruber în drama de aventuri The Silent Mountain (2014, în timpul filmărilor, el a fost grav rănit de fulger; drept urmare, are o cicatrice pe biceps), Jared în filmul Margarita cu pai (2015), Prințul Liam din serialul E! The Royals (2015–2018), Tyler în thrillerul horror Friend Request (2016), Arden Lowe în filmul My Sweet Audrina (2016), Aysel în filmul The Veil (2017), Dook Adams în filmul biografic australian de aventuri, In Like Flynn (2018), Cam Harrison în filmul dramatic fantastic Mica Sirenă (2018), Michael Peterson din filmul independent Saving Paradise (2021), Jaroslav în filmul Medieval /Invincibilul (2022). În 2021, el a jucat ca personaj principal în videoclipul muzical pentru piesa Long Time Friends de pe albumul The Living Tombstone. În plan personal, Moseley a avut o relație cu actrița Kelsey Asbille, din 2012 până în 2018, colega sa de platou din filmul Run. S-a alăturat programului Change the Odds al organizației Stand Up to Cancer, în care participă mulți alți actori.
