休·威廉姆森1735年12月5日出生於賓夕法尼亞殖民州切斯特縣,威廉姆森的父母約翰和瑪麗(John and Mary)都是虔誠的長老會教徒。休·威廉姆森接受了良好的教育,他的父親讓威廉姆森進入一所長老會學校學習文科,在進入費城學院之前,他參加了幾所私立學院。從這些學校畢業後,威廉姆森被費城學院(現賓夕法尼亞大學)錄取。在這所大學裡,威廉姆森不僅學習數學,而且還教中學生拉丁語和英語,他於1757年5月畢業,獲得數學學士學位。
在費城,休·威廉姆森不僅行醫,而且成為著名的獨立學者。在他到達費城的幾個月內,他就被吸納進了美國哲學協會,這個協會是由班傑明·富蘭克林在1763年建立的。在班傑明·富蘭克林、班傑明·拉什和托馬斯·傑斐遜等傑出人物的領導下,這個組織的成員學習的不是現今所知道的哲學,而是自然哲學,即強調實用知識的自然科學。雖然威廉姆森的職業是醫生,但作為哲學學會的一員,他很快就開始寫各種各樣學科的論文,如氣候學、海洋生物學和天文學。他的《試解氣候變化》(Attempt to Account for the Change of Climate)也許是他最著名的科學著作,它絕不是業餘愛好者的作品,它揭示了對因果邏輯和科學方法的強大掌握。
政治生涯
18世紀70年代初,休·威廉姆森不僅在美國,而且在英國和荷蘭都被公認為學者。威廉姆森是一位教育的倡導者,1773年,在他前往英國為紐瓦克學院籌款的途中,他乘坐的船在波士頓停了下來,正逢波士頓傾茶事件發生。在目睹了這一事件之後,威廉姆森乘坐第一艘駛離波士頓的船前往英格蘭。由於威廉姆森在事件之後不久就離開了波士頓,英國樞密院就茶黨問題詢問了他。在英國期間,威廉姆森給長期擔任王室首席大法官的曼斯菲爾德勳爵(Lord Mansfield)寫了一封公開信,在信中他解釋了殖民地的不滿。這封題為《殖民地對曼斯菲爾德勳爵及其他人提出指控的申訴》(The Plea of the Colonies on the Charges Brought Against Them by Lord Mansfield, and Others)的公開信在倫敦和美國都有發表,並成為美國革命的經典小冊子。威廉姆森在英國逗留了幾年,期間結識了班傑明·富蘭克林和其他海外為自由而來的殖民地人。
休·威廉姆森在美國已經是一位傑出的人物,他引起了州長理察·卡斯韋爾(Governor Richard Caswell)的注意,卡斯韋爾對威廉姆森的醫學專長表示歡迎。面對英軍從海上和佛羅里達基地入威脅北卡羅來納州,州議會投票決定增派4000人的部隊來抵抗英軍。當擁有少將軍銜的州長理察·卡斯韋爾(Governor Richard Caswell)帶領這些平民士兵走上戰場時,他任命之前為士兵接種天花疫苗等服務的威廉姆森擔任該州醫生和衛生局局長。威廉姆森擔任這一職位一直到戰爭結束。