Zsigmond Vilmos 1956-ban végzett a Színház - és Filmművészeti Főiskolán Illés György tanítványaként. Mivel az 1956-os forradalom idején évfolyamtársával, Kovács László operatőrrel egy bevásárlószatyorba rejtett kamerával filmezték az eseményeket, ezért emigrációba kényszerültek.
    
Az Egyesült Államokban kezdetben laboratóriumi munkát végzett, majd B-szériás filmeket fényképezett. 41 évesen, 1971-ben csöppent élete első élvonal-produkciójába, a Peter Fonda rendezte Bérelt kezekbe. Még ugyanebben az évben kivívta a filmszakma elismerését Robert Altman McCabe és Mrs. Miller című filmjével, melyben laboratóriumi eljárással fakította ki a felvételeket, hogy régi fényképek hangulatát idézzék.
    
Steven Spielberg első két nagyjátékfilmjében a Sugarlandi Hajtóvadászatban, illetve a Harmadik típusú találkozásokban grandiózus látványt hozott létre, utóbbiért 1977-ben Oscar-díjjal tüntették ki. 
    
Legutóbbi munkája a Brian de Palma rendezte Fekete dália, amely James Ellroy azonos című regényéből készült. A Bánk Bán című operafilm elkészítésében is közreműködött.