В конце 1920-х гг. он устроился художником в одну небольшую фирму по производству рисованной рекламы, а в начале 1930-х гг., в период Великой депрессии, перебрался на запад Соединенных Штатов.
В 1936 г. Уильям Ханна переехал в Калифорнию. В июле того же года он получил работу режиссера на крупной киностудии «Metro Goldwyn Mayer» (MGM), где взялся за создание мультипликационных картин. В сентябре 1936 г. вышел мультфильм «To Spring» из легендарной серии "Капитан и дети", в котором Уильям Хана создал всех персонажей, и где впервые его имя фигурировала в титрах.
В 1937 г. Уильям Ханна познакомился на MGM с художником Джозефом Барберой, с которым стал сотрудничать. В 1940 г. Ханна и Барбера, быстро сдружившись, создали картину "Кот получает пинок" («Puss Gets The Boot»), в которой появилась неразлучная пара персонажей – кот Том и мышонок Джерри.
Премьера первой анимационной ленты с участием Джаспера (Тома) и Джерри «Puss Gets the Boot» состоялась 20 февраля 1940 г. во всех кинотеатрах Америки.
В том же году в результате их сотрудничества появляются мультфильмы "Гусыня улетает на юг" и "Офицер Пуч".
С 1941 г. по 1958 г. Уильям Ханна вместе с Джозефом Барберой и продюсером Фредом Куимби занимался мультипликационной серией «Том и Джерри», которая принесла ему 7 "Оскаров" – «The Yankee Doodle Mouse» (1943), «Mouse Trouble» (1944), «Quiet Please!» (1945), «The Cat Concerto» (1947) и др. К 1954 г. вышло 110 серий с участием Тома и Джерри.
В 1955 г. Ханна, помимо амплуа режиссера, получает «звание» продюсера, так как из их команды уходит продюсер Фред Куимби (Fred Quimby).
В 1958 г. после закрытия производства анимационных фильмов в «Metro Goldwyn Mayer» Ханна и Барбера создали свою собственную студию «Hanna-Barbera Prods Inc», на которой занялись созданием новых мультипликационных серий: «The Flinstones» (1960 г.), «The Jetsons» (1962), «Jonny Quest» (1966), «Scooby-Doo» (1969).
Не смотря на феноменальный успех этих картин и на постоянные огромные гонорары, получаемые Уильмом Ханной и Джозефом Барберой за серию мультфильмов, они продолжают с таким же успехом выпускать новые серии, которые навечно закрепляют за ними славу.
В 1984 г. Уильям Ханна получил профессиональную премию художников-аниматоров «Motion Picture Screen Cartoonists Awards» в номинации «Golden Award», в 1989 г. – специальную премию Джеки Кугана «Young Artist Awards» с формулировкой «за выдающийся вклад».
В 1990 г. Ханна и Барбера сняли полнометражную картину «Jetsons: the Movie», первую полнометражную картину, которая разошлась в США с большой скоростью.
В 1991 г. Уильям Хана и Джозеф Барбера были удостоены «звезды» на Аллее Славы в Голливуде.
С 1995 г. по 2001 г. Уильям Ханна активно продюсировал различные мультипликационные картины, в том числе, всевозможные интерпретации серий «Том и Джерри», «Скуби-Ду» и пр.
В феврале 2001 г. Уильям Ханна несмотря на преклонный возраст и ухудшение самочувствия спродюсировал свою последнюю картину «Cartoon Crack-Ups». 22 марта 2001 г. в возрасте 90 лет он скончался в своем доме в Калифорнии от рака горла.
У него остались сын, дочь и семеро внуков.
Джози и кошечки в космическом пространстве
Дастардли и Маттли и их летающие машины
Флинтстоуны в Рок-Вегасе
Том и Джерри: Волшебное кольцо
Скуби-Ду! и нашествие инопланетян
Флинтстоуны в Рок-Вегасе
Скуби-Ду и призрак ведьмы
Рождественский гимн Флинтстоунов
Скуби-Ду! Ночи Шахерезады
Пасхальный Мишка-Йоги
Рождество семейства Флинстоунов
Флинстоуны: Баю-бай голливудская крошка
Золотое приключение Джонни Квеста
Том и Джерри в детстве
Дальнейшие приключения СуперТеда
Скуби-Ду и школа монстров
Скуби-Ду и упорный оборотень
Новые приключения медведя Йоги
Щенок по кличке Скуби Ду
Полностью психические злоключения Эда Гримли
Хороший, Плохой и пес Хакльберри
Джетсоны встречают Флинтстоунов
Скуби-Ду! встречает братьев Бу
Ультрамэн: Приключения начинаются
Дети Флинстоунов
Супермощная команда: Стражи галактики
13 привидений Скуби-Ду
Охота за сокровищами Йоги
Война Гоботов
Супер друзья: Легендарное супер шоу
Новые загадки для Скуби-Ду
Новое шоу Скуби и Скрэппи Ду
Рождество приходит в Пакленд
Смурфы: специальный рождественский выпуск
Смурфы: специальный весенний выпуск
Флинтстоуны: Беговая лихорадка
Флинтстоуны: Попутного ветра, Вилма
Шоу Флинтстоунов
Флинтстоуны: Последний бросок Фреда
Новые соседи Флинстоунов
Каспер – дружелюбное приведение: Он не страшный, он – наш брат
Величайшие супер друзья мира
Фрэд и Барни встречают Существо
Флинтстоуны встречают Рокулу и Франкенстоуна
Попай и друзья
Вызов Супер-друзей
Скуби Ду: Забавные состязания «Всех мультсупер звезд»
Абсолютно новый час Супердрузей
Скуби-Ду! Динамит
Семейка Партридж 2200 века нашей эры
Губер и охотники за призраками
Семейка Аддамс
Подождите, пока ваш отец не вернётся домой
Джози и кошечки в космическом пространстве
Удивительный Чан и Клан Чана
Дастардли и Маттли и их летающие машины
Опасности для Пенелопы Питстоп
Новые приключения Гекльберри Финна
Алиса в Стране чудес или Что такой милый ребенок, как ты делает в таком месте, как это?
Джетсоны
Том и Джерри: Быстрый и бешеный
Том и Джерри
74-я церемония вручения премии «Оскар»
40-я церемония вручения премии «Эмми»
Кошачья вечеринка
Изумленный медведь на рыбалке
Романтический ужин
Неуловимый мышонок
Кот на миллион долларов
Когда мышонку стало скучно
Кот-трусишка
Ночь перед Рождеством