威廉·默多克出生在蘇格蘭埃爾郡，他在家鄉(xiāng)的教會(huì)學(xué)校接受正規(guī)教育，并且表現(xiàn)出絕大的數(shù)學(xué)天賦。除了學(xué)習(xí)外，默多克還學(xué)會(huì)了機(jī)械加工，經(jīng)常幫他的父親從事機(jī)械加工工作。默多克在童年時(shí)就很喜歡發(fā)明創(chuàng)造，他自己制作了一輛木頭自行車（當(dāng)時(shí)自行車還沒發(fā)明出來），為了能讓自己按時(shí)上學(xué)。此外，默多克還用木頭給自己做了一頂帽子。

一天，默多克把他媽媽的瓷茶壺放到一個(gè)黑鐵爐子上加熱，結(jié)果得到了一種可燃燒的氣體，能發(fā)出熱能和光能，就是我們常說的煤氣。但是他把媽媽的茶壺給燒碎了，隨后就被罵了一頓，默多克的媽媽說他是個(gè)“木頭腦子”。

默多克23歲時(shí)，也就是1777年，他聽說英格蘭有一家工廠生產(chǎn)蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)，十分興奮，便步行了幾百千米來到了英格蘭伯明翰索霍區(qū)的工廠，在那里找了一份工作。老板的名字叫馬太·博爾頓。默多克馬上掌握了蒸汽機(jī)的維護(hù)、安裝和修理，并且改進(jìn)了瓦特蒸汽機(jī)的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，成為瓦特—博爾頓工廠獨(dú)當(dāng)一面的工程師。

默多克生命中剩下的時(shí)光全部用在為馬修·博爾頓和他的合伙人詹姆斯·瓦特（1736—1819）做事，默多克在蒸汽機(jī)領(lǐng)域最重大的發(fā)明是太陽一行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)保證蒸汽機(jī)能夠持續(xù)地沿著中心軸運(yùn)轉(zhuǎn)，憑借這套裝置可以把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩嗇S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于有這種齒輪聯(lián)動(dòng)裝置，旋轉(zhuǎn)的輪軸可通過齒輪或鏈條帶動(dòng)任何工作機(jī)。為了使輪軸的旋轉(zhuǎn)增加慣性，從而使圓周運(yùn)動(dòng)更加均勻，默多克在輪軸上加裝了一個(gè)大飛輪，對(duì)傳動(dòng)機(jī)的這一重大革新使蒸汽機(jī)成為開動(dòng)一切工作機(jī)的萬能機(jī)。這一成果大大增加了蒸汽機(jī)的實(shí)用性。因?yàn)槟�多克是瓦特公司的雇員，他所發(fā)明關(guān)于蒸汽領(lǐng)域的專利都屬于雇主，所以后世都認(rèn)為這一重大發(fā)明是由詹姆斯·瓦特創(chuàng)立的。默多克于1784年還制造過高壓蒸汽機(jī)和英國(guó)第一個(gè)蒸汽引擎機(jī)車頭。但是由于當(dāng)時(shí)普遍采用低壓蒸汽機(jī)，如果換成高壓蒸汽機(jī)，勢(shì)必會(huì)花費(fèi)大量的金錢，所以瓦特并沒有采用。1785年發(fā)明了一架擺式發(fā)動(dòng)機(jī)和一種蒸汽槍。1790年，他通過干餾煤獲得了煤氣，成為開拓煤氣工業(yè)的先驅(qū)者，1791年在英國(guó)發(fā)明了帶有前燈的蒸汽機(jī)車。他把皮囊中的煤氣通到燈中燃燒。1792年發(fā)明了煤氣燈，瓦特和默克多在康沃爾郡雷德魯斯改進(jìn)前燈，使其能夠照亮整個(gè)房屋，并把它裝在了他在英國(guó)康沃爾的家中.1795年瓦特讓默克多在蘇格蘭艾爾郡老卡姆諾克工廠裝設(shè)燃?xì)鉄簟?798年伯明翰的波爾頓和瓦特的索霍工廠中，應(yīng)用默克多的煤氣照明裝置提高了工廠生產(chǎn)率。1799年默克多發(fā)明用于蒸汽機(jī)和燃?xì)夤艿摹癉”型滑閥。

在為瓦特工作62年后，威廉·默多克于1839年與世長(zhǎng)辭，享年85歲。