Дюбуа родидся в 1868 году в Грейт-Бэррингтоне, штат Массачусетс.

В 1895 он стал первым афроамериканцем, получившим степень доктора философии Гарвардского университета, а спустя два года стал профессором истории и экономики Атлантского университета, занявшись изучением вопросов о социальном положении афроамериканцев. Он пришёл к выводу, что социальные изменения произойдут лишь под воздействием волнений и протестов. Взгляды Дюбуа были оппозиционны идеям другого активиста за права афроамериканцев того времени — Букера Вашингтона, выступавшем за социальную интеграцию чёрных и белых, в то время как Дюбуа считал верным путём формирование так называемой чёрной элиты, которая бы работала на благо развития афроамериканцев.

В 1905 году Дюбуа выступил одним из сооснователей Ниагарского движения — гражданской организации за свободу, а в 1909 году вместе с группой единомышленников он основал Национальную ассоциацию содействия прогрессу цветного населения.

В 1910 году Дюбуа оставил работу в Атлантском университете, чтобы сосредоточиться на работе редактора журнала «Кризис» в NAACP.

В 1934 году он вернулся в Атланту, а с 1944 по 1948 год вновь работал в NAACP. Дюбуа также выступил организатором серии панафриканских конгрессов по всему миру.

Дюбуа в течение многих лет считал действенным средством борьбы против угнетения негров США создание независимой общины мелких негритянских фермеров.

Нравственное самосовершенствование и просвещение он идеалистически рассматривал как решающую предпосылку осуществления демократических преобразований. Это отразилось и в его художественных произведениях: сборнике очерков «Души чёрных людей» (1903 г.), романе «За серебряным руном» (1911 г.), герой которого столкнулся с цинизмом буржуазных политиканов.

Книга новелл, очерков и стихов «Тёмная вода» (1920 г.) отражает растущий радикализм.

К концу 40-х гг. в мировоззрении Дюбуа Уильям Эдуард Бёркхардт совершился перелом: он пришёл к осознанию тесной связи между национально-освободительным движением и классовой борьбой пролетариата.

Дюбуа Уильям Эдуард Бёркхардт — автор трилогии «Чёрное пламя»: «Испытание Мансарта» (1957 г.), «Мансарт строит школу» (1959 г.), «Чёрное пламя» (1961 г.) — беллетризованной истории борьбы американских негров против расовой дискриминации. Свою научную, литературную и педагогическую деятельность Дюбуа Уильям Эдуард Бёркхардт неразрывно связывал с практической борьбой за мир и дружбу между народами, с борьбой за уничтожение колониализма.

В 1910—48 годах он входил в руководство Национальной ассоциации содействия прогрессу цветного населения. Являлся инициатором и участником международных так называемых панафриканских конгрессов (1919 г., 1921 г., 1923 г., 1927 г., 1945 г.).

С 1950 года был членом Всемирного Совета Мира. Лауреат Международной премии Мира (1953 г.) и Международной Ленинской премии «За укрепление мира между народами» (1959 г.).

В 1951 году ему было предъявлено обвинение за службу в разведке иностранной державы (Советского Союза), и хотя обвинения с Дюбуа вскоре были сняты, он к тому времени полностью разочаровался в США.

В 1961 году он вступил в Коммунистическую партию, переехал в Гану и отказался от американского гражданства.

Умер он в Гане 27 августа 1963 года.