第一次环球航行
大约在1670年左右，威廉·丹彼尔就加入了加勒比海盗集团，在西属大陆的中美洲地区干些无本生意，曾两次拜访坎佩切湾。他进行第一次环球航行的经过是：1679年，他陪同一群海盗横越达连地峡袭击巴拿马城，在那个地峡的太平洋沿岸抢夺了西班牙的船只，然后袭击了秘鲁的西班牙殖民地。结果被西班牙人击溃，不得不穿过地峡返回。
库克船长
威廉·丹彼尔一路来到弗吉尼亚，1683年后在私掠船长詹姆斯·库克手下做事。他们又绕经合恩角进入太平洋，一年之中，连续在秘鲁、加拉帕哥斯群岛和墨西哥抢劫西班牙人的领土和财产。沿途几股海盗汇集起来，组成了一个拥有十艘船的舰队。
库克在墨西哥死去，戴维斯船长出任新首领，威廉·丹彼尔则转到了斯旺(Swan)船长的船上，即塞格奈特(Cygnet，小天鹅)号。为了躲避西班牙舰队的追捕，他们于1686年3月31日出发横越太平洋，到东印度群岛去闯闯运气。中途船队停靠在关岛和棉兰老岛，在放逐了斯旺和另外36人之后，其余的海盗悠闲地航行，经过了马来半岛、越南、马尼拉、香料群岛和新荷兰(澳大利亚)。
1688年1月初，塞格奈特号抵达了澳大利亚西北部靠近金湾(KingSound)的一个半岛附近，停在那里进行休整。威廉·丹彼尔利用这段时间上岸，调查研究了周围环境，观察记载了陆地上的动植物和土著。由于这个缘故，后来这里就被称作丹彼尔半岛。3月，船启航经由苏门答腊岛驶往印度，在孟加拉湾的尼科巴群岛(NicobarIslands)停靠期间，威廉·丹彼尔和另外两人被赶了出来。他们弄到了一条独木舟，从岛上划到了苏门答腊岛的亚齐地区，然后继续前进到Bencoolen，在那里搭上了一艘船，绕经好望角后于1691年回到了英国。
罗巴克号探险队
回来后的威廉·丹彼尔一贫如洗，不过他的航海日志却有无形的价值。1697年，他将日志整理出版，名之为《新环球航行》，引起了海军部的注意。海军部因而委托他重到新荷兰(澳大利亚)勘查，为日后的扩张作先期准备。1699年1月14日，威廉·丹彼尔受命指挥皇家海军罗巴克(Roebuck，雄獐)号出发，7月，抵达了西澳大利亚的鲨鱼湾(SharkBay)。为寻找淡水，船沿着海岸向东北行驶，发现了丹彼尔群岛(DampierArchipelago)和罗巴克湾(RoebuckBay)。由于水手陆续患病，威廉·丹彼尔被迫将船驶往印尼的帝汶岛，在那里呆了三个月的时间。1700年元旦，启航向东行驶，抵达了新几内亚，然后转向北方。往东航行时，他绘制了新汉诺威、新爱尔兰和新不列颠诸岛的海岸线，发现了上述岛屿(现为俾斯麦群岛)与新几内亚之间的丹彼尔海峡。
4月，罗巴克号被风吹返，于7月3日抵达巴达维亚。经过三个月的修理后，威廉·丹彼尔启航经好望角回国。1701年2月21日，在大西洋中的阿森松岛(AscensionIsland)停靠，罗巴克号因破损而沉没，大部分文件都随船一起丧失，威廉·丹彼尔幸而留存了一些澳大利亚、新几内亚海域的海岸线图纸和信风、海流资料。他们在岛上被困了五星期，直到4月3日搭上一艘东印度商船，终于在8月回到了家乡。
回国后威廉·丹彼尔却遭到了军事法庭的审判。原来在这次航海期间，他曾把一名叫做乔治·费希尔的船员放逐到巴西，费希尔回来后向海军部提出控诉。虽然威廉·丹彼尔在法庭上愤怒地进行了辩解，但最终被判有罪，对费希尔进行赔偿，并被皇家海军解雇。
笛福
第二次环球航行
威廉·丹彼尔尔将1699-1701年的探险经历著成《新荷兰航海》一书出版，然后又重新干上了私掠者的老行当。其时正值西班牙王位继承战争爆发，私掠者们为国所用，于是威廉·丹彼尔又当上了船长。他指挥一艘拥有120名船员和26门大炮的圣乔治(StGeorge)号，后又有一艘63人16炮的五港(CinquePorts)号加入，于1703年4月30日出发，对法国和西班牙进行烧扰。途中成功地捕获了三艘西班牙小船和一艘550吨的大船。
这次航海过程中发生了著名的亚历山大·塞尔刻克(AlexanderSelkirk)事件，起因是五港号的船长托马斯·斯特拉得陵(ThomasStradling)与船主塞尔刻克之间发生争执。1704年10月五港号停留在智利海岸外400英里的无人小岛胡安·斐南德斯(JuanFernandez)岛进行补给，塞尔刻克被放逐到岛上，孤零零地在那里生活了四年多。后来他的离奇经历成为笛福的小说《鲁宾逊漂流记》的创作素材。不过塞尔刻克实际上是因祸得福，因为后来那艘五港号在途中连同大部分乘员沉没了。威廉·丹彼尔则率圣乔治号于1707年回到英国，并在1709年出版了《新荷兰航海续集》。
《新环球航海记》
第三次环球航行
1708—1711年，丹彼尔参加了伍德罗·罗吉斯船长的考察队，开始又一次环球航行，1709年1月当他们行至智利附近一个荒芜人烟的岛屿——胡安·菲南德时，发现了一个身着羊皮的“野人”，起先这个“野人”只会和着手势，伊伊呀呀，约莫过了一周他才恢复了说话能力，他就是亚力山大·塞尔科克人，凭借惊人的毅力和旺盛的求生本能已在此生活了四年零四个月。这件事在英国引起了轩然大波，也造就了一代名家丹尼尔·笛福，他那本根据塞尔科柯的事迹改编的《鲁滨逊漂流记》也获得了轰动，笛福为了记念这位水手就把主人公起名叫Robinson，意为“鲁滨之子”。从收益上看，这次航行是最成功的一次，获得了近20万英镑的利润。但是，在分到这笔钱财之前，丹皮尔就于1715年在轮敦死去了。
人们最先想到的是“探险家”并不是“海盗船长”。他是第一个到新荷兰(澳大利亚)和新几内亚探险并绘制局部地图的英国人，也是第一个环航世界两次并继续进行第三次环球航行的人。
