Ллир Уильямс родился в 1976 в пригороде Рексема – Пентр Байчейне (Уэльс, Великобритания). Начал заниматься на фортепиано с семи лет. К девяти годам он уже аккомпанировал школьному хору и выступал на музыкально-литературных фестивалях. В 11 лет с отличием сдал высшую ступень экзамена по фортепиано - Grade 8.

C 1995 по 1998 год проходил обучение в Куинз-колледже Оксфордского университета, где получил приз Гиббcа за выдающиеся успехи. Затем поступил в аспирантуру Королевской академии музыки.

Почетный член Королевского уэльского колледжа музыки и драмы, а также обладатель Почетной докторской степени Университета Уэльса (ноябрь 2017 года).

В течение нескольких лет Уильямс был активным участником программы "Live Music Now!", основанной И.Менухиным и Я.Стуцкером в 1977 году. В 2002 году получил приз критиков на Эдинбургском международном фестивале. С 2003 по 2005 год был включен в список BBC Radio 3 New Generation Artist. В 2004 году удостоен премии Фонда Борлетти-Буитони.

Ллир Уильямс регулярно выступает в лучших концертных залах мира. Он сотрудничает с Уэльским симфоническим оркестром BBC, Шотландским камерным оркестром, Лондонским филармоническим и симфоническим оркестрами, Королевским ливерпульским филармоническим оркестром, Филармоническим оркестром BBC, Оркестром Халле, оркестром Sinfonia Cymru, оркестром I Pomeriggi Musical, Мейнингенской придворной капеллой, Камерным оркестром Берна, оркестром Академии Моцартеум в Зальцбурге. Ллир - частый гость фортепианных событий Вигмор-холла, концертов BBC Proms в Лондоне, а также Международного Эдинбургского фестиваля, фестивалей Ист-Нюк в Шотландии и фортепианной музыки Piano aux Jacobins в Тулузе.

Любовь Ллира к немецкому жанру "lied" сделала его регулярным аккомпаниатором на знаменитом конкурсе BBC в Кардиффе «Певец мира» ("Singer of the World"). Впоследствии это привело к сотрудничеству с сопрано Дж.Бартон, баритоном К.Келси и басом А.Энхбатыном.