Fox-Pitt begann vierjährig zu reiten, mit fünfzehn begann er mit der Vielseitigkeit. Mit Steadfast gewann er 1987 die Einzel-Silbermedaille bei den Europameisterschaften der Junioren und nahm 1989 und 1990 erfolgreich an den Europameisterschaften der Jungen Reiter teil. Im Jahr 1996 war Fox-Pitt erstmals bei den Olympischen Spielen am Start, seit den 2000er Jahren ist er beständiges Mitglied der britischen Championatsequipen. Bei der Weltreiterspielen 2010 gewann er die Einzel-Silbermedaille, vier Jahre später errang er Einzelbronze. Er hält den Rekord für die meisten Siege bei den Burghley Horse Trials, er gewann in den Jahren 1994, 2002, 2005, 2007, 2008 und 2011.
Bei den Weltmeisterschaften der Jungen Vielseitigkeitspferde in Le Lion d’Angers stürzte William Fox-Pitt im Oktober 2015 schwer. Während sein Pferd unverletzt blieb, erlitt er ein Schädel-Hirn-Trauma. Nachdem er zunächst in ein künstliches Koma gelegt wurde, konnte er zwei Wochen später bereits die Intensivstation verlassen. Im April 2016 konnte er wieder an Turnieren teilnehmen.
Bei seinen fünften Olympischen Spielen, 2016 in Rio de Janeiro, war er mit Chilli Morning am Start. Nachdem er nach der Dressur in Führung gelegen war, musste er (wie alle britischen Reiter) im Gelände eine zweistellige Zahl am Minuspunkten hinnehmen. Mit einer fehlerfreien Mannschaftsspringprüfung konnte sich die Equipe noch auf den fünften Rang hocharbeiten, Fox-Pitt kam in der Einzelwertung auf den zwölften Rang.
Fox-Pitt ist ein regelmäßiger Horse-&-Hound-Kolumnist. Er ist mit 1,98 Meter für einen Vielseitigkeitsreiter ungewöhnlich groß gewachsen.
Privates
Fox-Pitt stammt aus einer Reiterfamilie, sowohl seine Eltern als auch seine Geschwister sind im Sport aktiv.
Seacookie TSF (* 1999; † 2024), brauner Trakehner Wallach, Vater: Helikon xx, Muttervater: Onassis. Seacookie wurde bis 2007 von Ingrid Klimke geritten. Ab 2008 übernahm ihn Fox-Pitt. Gemeinsam gewann das Paar 2013 die Étoiles de Pau. 2015 wurde Seacookie aus dem Spitzensport verabschiedet.