Serena Williams este un adevărat fenomen al tenisului prin palmaresul său fabulos: 39 de titluri de Grand Slam la simplu, dublu și dublu mixt, dintre care 23 la simplu, ceea ce reprezintă cele mai multe trofee câștigate vreodată de un bărbat sau o femeie în Era Open, cinci titluri la Turneul Campioanelor și patru medalii de aur la Jocurile Olimpice, dintre care trei au fost obținute la dublu, în 2000, 2008 și 2012, alături de sora ei, Venus, și una la simplu, tot în 2012, la Londra.
Totodată, a fost liderul ierarhiei WTA timp de 319 săptămâni, dintre care 186 consecutive, un record pe care îl împarte cu Steffi Graf. În același timp, este cea mai vârstnică jucătoare din Era Open care s-a impus într-un turneu de Grand Slam, la 35 de ani, la Australian Open, în 2017. Serena deține și recordul all-time de victorii în turneele feminine de simplu, 349, precum și cele mai multe titluri din Era Open la Australian Open, 7, și la US Open, 6, la egalitate cu Chris Evert. Singurul obiectiv neatins și după care încă aleargă este reprezentat de numărul de trofee de Mare Șlem din tenisul mondial, 24, performanță ce îi aparține lui Margaret Court.
În octombrie 1995, ea a debutat în circuitul profesionist în turneul de la Quebec, unde a beneficiat de un wild-card, dar a fost eliminată în calificări. La prima ei apariție într-un turneu de Grand Slam, la Australian Open, în 1998, a trecut în primul tur de românca Irina Spârlea, a șasea favorită a competiției, dar a fost învinsă în faza următoare chiar de sora ei mai mare, Venus, în primul lor duel direct în circuitul profesionist. În același an, a cucerit primele sale titluri de Mare Șlem, în proba de dublu mixt, la Wimbledon și US Open, iar în 1999, a obținut primul său succes la simplu la US Open, după ce a învins-o în finală pe Martina Hingis, liderul ierarhiei mondiale. Acest triumf a fost completat de titlurile câștigate la Roland Garros și US Open, la dublu, precum și în Fed Cup, cu echipa Statelor Unite.
După medalia de aur cucerită la Jocurile Olimpice de la Sydney, din 2000, alături de Venus, Serena avea să obțină și primul succes din totalul celor cinci ale sale la Turneul Campioanelor, din 2001, anunțând explozia din anul următor, în care a fost de neoprit. În 2002, Serena a câștigat titlul la Roland Garros, Wimbledon și US Open, învingând-o pe Venus în fiecare dintre finale, iar la Australian Open, în 2003, și-a completat Grand Slam-ul carierei. Astfel, ea devenea doar a șasea jucătoare din Era Open care deține în același timp toate trofeele de Mare Șlem.
Pe 18 februarie 2013, Serena Williams a revenit pe primul loc al clasamentului WTA pentru a șasea oară în carieră și, la 31 de ani, intra în istorie drept cea mai vârstnică jucătoare devenită lider mondial de la începutul ierarhiei computerizate, în 1975. Ea s-a impus la Roland Garros pentru a doua oară, la US Open, unde a cucerit al cincilea trofeu, și la Turneul Campioanelor, unde a triumfat pentru a patra oară, și a încheiat anul pe primul loc pentru a treia oară.
Pe 28 ianuarie 2017, Serena a câștigat cel de-al 23-lea și, totodată, ultimul titlu de Grand Slam, la Australian Open, unde a învins-o pe sora sa mai mare, Venus, după care a luat o pauză din circuitul internațional pentru a deveni mamă. Serena a revenit în Top 10 și a jucat patru finale de Grand Slam, câte două la Wimbledon și US Open, dar toate pierdute, astfel că nu a renunțat la visul său.