William Hartnell nasceu em 8 de janeiro de 1908, ao sul da estação St. Pancras, em Londres. Em materiais para a imprensa na década de 1940, ele afirmou que seu pai era fazendeiro e mais tarde corretor da bolsa; Acontece que ele realmente nasceu fora do casamento, como sua biografia "Quem está aí?" estados.
Aos 16 anos foi adotado por Hugh Blaker, um conhecido conhecedor de arte, que o ajudou a conseguir um emprego na Shakespearean Company de Sir Frank Benson. Ele começou como um cãozinho geral - call-boy, assistente de gerente de palco, mestre de propriedade e diretor assistente de iluminação - mas ocasionalmente tinha permissão para desempenhar pequenos papéis de passagem. Dois anos depois, ele deixou o grupo de Benson e saiu em turnê, trabalhando para várias empresas diferentes na Grã-Bretanha. Ele se tornou conhecido como um ator de farsa e subestimados artistas renomados, como Lawrence Grossmith, Ernest Truex, Bud Flanagan e Charles Heslop. Ele tocou repertório em Richmond, Harrogate, Leeds e Sheffield e teve uma temporada de sucesso como protagonista de uma produção em turnê de "Charley's Aunt". Ele também fez uma turnê pelo Canadá em 1928-29, adquirindo uma experiência valiosa.
Em seu retorno à Inglaterra, Hartnell se casou com a atriz Heather McIntyre. Ele estrelou filmes como I'm an Explosive (1933), The Way Ahead (1944), Strawberry Roan (1944), The Agitator (1945), Query (1945) e Appointment with Crime (1946).
Sua atuação memorável na série de televisão The Army Game (1957) e no filme This Sporting Life (1963) o levou a ser escalado para o papel de Doctor on Doctor Who (1963), pelo qual é mais lembrado. Seu genro é o agente Terry Carney. Sua neta é Jessica Carney (nome verdadeiro Judith Carney), que escreveu uma biografia de seu avô, "Who's There?", Em 1996.
