William Moseley je synem anglického kameramana Petera Moseleyho. Jeho celovečerním hereckým debutem se stal film Letopisy Narnie: Lev, čarodějnice a skříň (režie Andrew Adamson). Vedoucí castingu Pippa Hall si jej poprvé všimla během hledání hereckého obsazení televizního filmu Cider with Rosie. Tehdy roli nedostal, avšak Hall na jeho herecký talent nezapomněla a o pět let později mu nabídla roli Petra v Letopisech Narnie.

Film vypráví příběh čtyř sourozenců, kterým se během hry na schovávanou ve venkovském sídle starého profesora podaří pomocí magické skříně dostat do jiného světa. Petr opouští Londýn ještě jako dítě, ale v průběhu děje se stává statečným a dospělým vůdcem, bojujícím za osvobození Narnie. „Jednoduše řečeno - když Petr prochází tou skříní, je ještě chlapec. Když z ní na konci vyleze zpět, je to muž. A když se ohlédnu zpět, uvědomuji si, že podobná proměna potkala během natáčení tohoto filmu i mě." říká William Moseley.

V roce 2002 si zahrál v televizním filmu Goodbye, Mr. Chips.