Jeden z przyjaciół Scotta - Siebenberg - namówił go w roku 1973, aby dołączył do niego w Anglii, mając nadzieję, że będą mieli okazję pracować wspólnie nad muzycznymi projektami. Niestety, plan ten nie powiódł się i William podjął się współpracy z Philem Lynottem i jego Thin Lizzy. W tym samym czasie do grupy dołączył również drugi gitarzysta - Brian Robertson, mający wówczas siedemnaście lat. Obydwoje zajęli stanowisko gitarzystów prowadzących, czyniąc jednocześnie brzmienie Thin Lizzy unikalnym i ciekawym. Ponadto Gorham rozwinął także swój talent do tworzenia tekstów piosenek. Wspólnie z Lynottem napisał "She Knows", będacy pierwszym utworem na debiutanckim albumie zespołu "Nightlife"; a także dwie piosenki z "Fighting". W roku 1977 z zespołu odszedł Brian. Wtedy też grupa pracowała nad "Bad Reputation", a Gorham mógł wykazać się, pełniąc rolę głównego gitarzysty w takich utworach jak "Dancing in the Moonlight (It's Caught Me in Its Spotlight)". Po dwóch latach do zespołu dołączył Gary Moore. W tym samym czasie Lynott i Gorham uzależnili się od heroiny, co dało negatywny skutek w pogłębianiu kreatywności, a tym samym polepszaniu sytuacji Thin Lizzy. Artysta nie potrafił poradzić sobie z uzależnieniem aż do roku 1985. Dwa lata wcześniej zespół rozpadł się.Wówczas William dołączył do Phenomena II, gdzie poznał Leifa Johansena. Z nim również utworzył 21 Guns. Zespół wydał trzy albumy. W tym czasie muzyk współpracował również z Asia, Rolling Band oraz Supertramp, w którym grał również Sienberg. W roku 1997 zagrał na albumie Pshycho Motels w utworze "I'm Alive".
W roku 1996 Scott zdecydował się wznowić działalność Thin Lizzy wraz z poprzednimi jego członkami. Wspólnie ruszyli w trasę, poświęconą pamięci zmarłego w roku 1986. W roku 2009 z zespołu odszedł John Sykes. Wówczas do grupy dołączyli Brian Downey, Marco Mendoza oraz Darren Wharton, a także Ricky Warwick i Vivian Campbell. Po tygodniach prób w Los Angeles grupa wyruszyła w światową trasę koncertową. Trwała ona cały rok 2011 oraz część 2012, kiedy to Damon Johnson zastąpił Campbella. W tym samym roku Scott ogłosił, że Thin Lizzy pracuje nad nowym materiałem, który ma być pierwszym nagraniem studyjnym zespołu od roku 1983.