Născut în Nantwich, Cheshire, al treilea fiu al unui bancher și botanist/geolog amator, Bowman a urmat cursurile Școlii Hazelwood de lângă Birmingham din 1826. Se presupune că un accident din copilărie în care a fost implicat praf de pușcă l-ar fi interesat de medicină, iar în 1832 a fost ucenicul chirurgului Joseph Hodgson la Spitalul General din Birmingham. A plecat din Birmingham în 1837 pentru a-și continua pregătirea ca chirurg și a urmat cursurile King’s College din Londra, unde a fost prozator sub conducerea lui Robert Bentley Todd, profesor de fiziologie.

Prima sa lucrare notabilă a fost despre structura mușchilor striați, pentru care a fost ales membru al Societății Regale în 1841. La frageda vârstă de 25 de ani, a identificat ceea ce a devenit atunci cunoscut sub numele de capsula lui Bowman, o componentă cheie a nefronului. Și-a prezentat descoperirile în 1842 în lucrarea „On the Structure and Use of the Malpighian Bodies of the Kidney” („Despre structura și utilizarea corpurilor malpighiene ale rinichiului”) în fața Societății Regale și a fost distins cu Medalia Regală. Colaborarea sa cu Todd a dus la publicarea volumelor în cinci volume „Physiological Anatomy and Physiology of Man” (1843-1856) și „Cyclopaedia of Anatomy and Physiology” (1852), care detaliază cercetările lor în domeniul microscopiei și histologiei, corelând observațiile anatomice minuțioase cu funcțiile fiziologice. Utilizarea extensivă a microscoapelor de către aceștia a revoluționat studiul anatomiei și fiziologiei. În afară de capsula lui Bowman, alte structuri anatomice care îi poartă numele includ:

• Glandele lui Bowman – în mucoasa olfactivă
• Membrana lui Bowman – membrana limitatoare anterioară din cornee

După ce și-a terminat pregătirea chirurgicală în 1844, Bowman a practicat ca oftalmolog la Royal London Ophthalmic Hospital (cunoscut mai târziu ca Moorfields Eye Hospital). El a fost unul dintre primii utilizatori ai oftalmoscopului inventat de Hermann von Helmholtz în 1851. Între 1848 și 1855, a predat, de asemenea, la King’s College. În 1880, a fondat „Societatea Oftalmologică”, care mai târziu a devenit Colegiul Regal al Oftalmologilor.

În 1870, l-a însărcinat pe arhitectul Arts and Crafts Philip Webb să reconstruiască Joldwynds, casa lui Bowman din Holmbury St Mary, Surrey. Aceasta a fost finalizată în 1874.

În 1884, Regina Victoria l-a creat baronet. A murit la Joldwynds la 29 martie 1892 și este înmormântat în curtea bisericii vecine din Holmbury St. Mary. Un memorial în cinstea sa se află în cadrul Bisericii St James, Piccadilly.

Un memorial în memoria lui Sir William Bowman, 1st Baronet, în Biserica St James, Piccadilly.

.