Er wurde in Kamionka bei Ropczyce in einer Bauernfamilie als Sohn von Wincenty Mach und Apolonia, geborene Białek, geboren. Er besuchte eine Schule in Kamionka und setzte seine Ausbildung in Ropczyce fort, ab 1928 in einer Privatschule - Miejskie Staroklasyczne Koedukacyjne Gimnazjum in Ropczyce. Er debütierte mit einem Gedicht Jesień (Herbst), das in einer Schulpresse Przyszłość (Zukunft, Ausgabe vom 1. September 1928) gedruckt wurde, und einer Novelle Dawne zapusty , die rechtzeitig in Rola veröffentlicht wurde . Seine Ausbildung setzte er ab 1932 an der Władysław Jagiełło Gimnazjum in Dębica fort, wo er die Schülerzeitung U nas herausgab. 1936 absolvierte er das Abitur. 1938 absolvierte er das Staatliche Pädagogium in Krakau. Nach Absolvierung eines einjährigen Militärdienstes im September 1939 absolvierte er die Infantry Cadet School. Er kämpfte während des Überfalls auf Polen in der 6. Infanteriedivision der Krakauer Armee . Er nahm an den Schlachten von Pszczyna und Tomaszów Lubelski teil . Während der Besetzung lebte er mit seiner Schwester Bronisława im Księżomost-Teil von Sędziszów Małopolski und ab 1941 in Krakau, wo er bei der Sozialversicherungsanstalt (Ubezpieczalnia Społeczna) arbeitete. In Krakau war er im Untergrund aktiv und unterrichtete Gymnasiastenunterirdische Klassen . 1945 begann er ein Studium an der Fakultät für Geisteswissenschaften (Polenistik) der Jagiellonen-Universität, das er am 1. Dezember 1947 abschloss.

Wilhelm Mach selbst betrachtete als sein literarisches Debüt die Veröffentlichung des Gedichts Tobie dalekiej ( Zu fern dir ), das im Herbst 1945 in einer von ihm mitherausgegebenen Ein-Tages-Zeitschrift Inaczej ( Anders ) gedruckt wurde. Er debütierte als Prosaautor mit der Erzählung Rdza ( Rost ) im Jahr 1945 auf den Seiten der 42. Ausgabe der Wochenzeitung Odrodzenie ( Wiedergeburt ). In den Jahren 1945–1946 gehörte er der literarischen Gruppe „Inaczej“ ( Anders ) an. In den Jahren 1945–1950 war er Sekretär der Redaktion der Monatsschrift „Twórczość“ in Krakau, wo er Kurzgeschichten und Literaturkritiken veröffentlichte. Er veröffentlichte weiterhin in Odrodzenie (1945–1947) und Dziennik Literacki (1947–1950). Ab 1945 war er Mitglied des Jugendkreises der Krakauer Zweigstelle des Polnischen Schriftstellerverbandes . 1948 wurde er Mitglied der Union. In den Jahren 1947–1948 war er Stipendiat der französischen Regierung in Paris. 1950 zog er zusammen mit der Redaktion von Twórczość nach Warschau . Er war literarischer Berater für das Polnische Armeehaus. 1950–1958 war er Herausgeber der Wochenzeitung Nowa Kultura ( Neue Kultur), wo er als Förderer aufstrebender und angehender Schriftsteller bekannt wurde, ihre Werke rezensierte und sie bei den Verlagen bewarb. Ab 1956 reiste er in die UdSSR und nach Indien , ab 1958 mehrmals nach Bulgarien und 1961 in die Vereinigten Staaten.

Er war mit Zofia Nałkowska befreundet , die ihn zu einem der vier Kuratoren ihres Nachlasses ernannte. 

Er starb plötzlich am 2. Juli 1965. Laut seinem Biografen Janusz Termer und seiner Familie war die Ursache ein Herzinfarkt.  Literarische Freunde von Mach, wie Marek Nowakowski  [ pl ] und Kazimierz Brandys , erinnerten sich jedoch daran, dass der Schriftsteller Selbstmord beging, indem er sich vergiftete, und dass er schon früher von solchen Plänen sprach. Er wurde auf dem Militärfriedhof Powązki in Warschau (Quarter C 2 Reihe, 6 m. 8) begraben. 

Privatleben

Die polnischen Literaturkreise waren sich Machs Homosexualität weitgehend bewusst, sprachen jedoch über 20 Jahre nach seinem Tod nicht darüber.  Nowakowski beschrieb später, wie Mach das Schicksal vieler polnischer schwuler Männer dieser Zeit teilte, sich im Schrank verstecken und ein Doppelleben führen musste, auf der Suche nach Beziehungen in schattigen Umgebungen wie Bahnhöfen. 1976, nach einer Veröffentlichung von Kalendarz i klepsydra von Tadeusz Konwicki , drohte Machs Schwester, den Autor, der seinen Freund Mach in dem Buch eine „ Tante “ nannte, wegen Verleumdung zu verklagen. Sie erstattete keine Anklage, aber die Erwähnung von Mach verschwand aus den späteren Ausgaben. 

Romane

·                                 Rdza (Rost), Czytelnik 1950, Czytelnik 1967

·                                 Jaworowy dom (Aschenhaus), Twórczość 1954 , Czytelnik 1954, Czytelnik 1955, Czytelnik 1977

·                                 Życie duże i małe (Leben groß und klein), Wydawnictwo Łódzkie 1959, Czytelnik 1965, Czytelnik 1972, Czytelnik 1974, Wydawnictwo Łódzkie 1984

·                                 Góry nad czarnym morzem (Berge über dem Schwarzen Meer), Czytelnik 1961, przekład czeski 1967

·                                 Agnieszka, córka Kolumba (Agnieszka, Tochter von Kolumbus), Czytelnik 1964, Czytelnik 1965, Czytelnik 1968, bulgarische Übersetzung 1966, litauische Übersetzung 1966, lettische Übersetzung 1972, moldauische Übersetzung 1971, deutsche Übersetzung 1970 und 1977, russische Übersetzung 1969 und 1973, ukrainisch Übersetzung 1971 und 1982, ungarische Übersetzung 1966, Radioadaption 1975

Kurzgeschichten

·                                 Za kwadrans wiosna (Viertel zum Frühling), Wydawnictwo Literackie 1978

Filmskripte

·                                 Do widzenia, do jutra  [ pl ] , Co-Autor mit Zbigniew Cybulski i Bogumił Kobiela , 1960

·                                 Agnieszka 46  [ pl ] , gemeinsam mit Zdzisław Skowroński verfasst , 1964

Andere

·                                 Doświadczenia i przypadki. Opowiadania, eseje, reportaże i felietony. 1945-1953 , Czytelnik 1954

·                                 Szkice literackie , Czytelnik 1971

·                                 1954 - Ritterkreuz des Ordens der Polonia Restituta

·                                 1955 – Nationalpreis, 3. Rang, für Jaworowy dom

·                                 1959 - Erster Preis der Woiwodschaft Łódź für Życie duże i małe

·                                 1964 – Nationalpreis, 2. Rang, für Agnieszka, córka Kolumba

·                                 1968-1981 verlieh der Polnische Schriftstellerverband den Wilhelm-Mach-Preis für Romandebüts.

·                                 1966 wurde eine neue Grundschule in seinem Heimatort Kamionka nach Wilhelm Mach benannt, und im Gebäude des Liceum Ogólnokształcące in Dębica wurde eine Gedenktafel an Wilhelm Mach angebracht. 

·                                 In Gorlice wurde die Villa Szklarczykówka das Haus der Erinnerung an Wilhelm Mach genannt. Während der Besetzung war dieses Haus Sitz der Gestapo von Gorlice.