2011年，麦茜·威廉姆斯首次出演电视剧，在根据乔治·马丁的小说改编的电视剧《权力的游戏》，剧中扮演史塔克家族的二女儿艾莉亚·史塔克。
2012年，她获得英国SFX奖最佳女演员的提名。同年在BBC迷你剧《鬼宅秘闻》里饰演了主要角色LorenCaleigh。
2013年，麦茜·威廉姆斯在自己大银幕处女作《中暑惊魂》饰演科学家的女儿乔希，她和爸爸在非洲的旅途中偶遇盗猎者正在割取犀牛角，从而遭到了盗猎者的追杀。同年，凭借《权力的游戏》获得青年艺人大奖喜剧或剧情类连续剧最佳年轻女配角的提名。
2014年3月18日在纽约林肯中心举行了《权力的游戏》第四季的盛大的首映活动，麦茜·威廉姆斯和其它主创人员出席。同年，她还和英国男演员乔·科尔一起出演了电影《堕落》。
2015年，她在英国科幻电视剧《神秘博士》中出演角色。
2016年，她凭借电影《堕落》中的表现被伦敦影评人协会奖评为最佳英国和爱尔兰新人奖。同年《权力的游戏》第六季播出，她继续饰演艾莉亚·史塔克。
2017年，她确定出演《X战警：新变种人》，饰演狼毒。
2020年5月14日，出演的漫威新片《X战警：新变种人》确定新档期并发布海报，将于8月28日在北美院线上映。
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