Mykelti Williamson comenzó a actuar profesionalmente, haciendo apariciones en programas de televisión. Hizo su debut en el cine en la película dirigida por Walter Hill Calles de fuego (1984), junto a Diane Lane, Michael Paré y Willem Dafoe. En 1994 interpretó el papel de Bubba Blue en la aclamada Forrest Gump, protagonizada por Tom Hanks. Esta actuación fue muy aclamada y lo llevó a protagonizar Waiting to Exhale (1995) de Forest Whitaker. Después apareció junto a Al Pacino y Robert De Niro en Fuego contra fuego (1995), Liberen a Willy 2 (1995), y protagonizó junto a Nicolas Cage Riesgo en el aire (1997). En televisión participó en Boomtown en el 2002, en 24 en 2010, y Justified como Ellstin Limehouse del 2012 al 2015. En 2016, interpretó a Gabriel Maxson en la aclamada adaptación cinematográfica de Denzel Washington de la obra Fences de August Wilson, repitiendo su papel del renacimiento de Broadway de 2010. En 2019 formó parte de elenco de Don’t let go, una cinta de misterio de Jacob Estes.