Il fait ses débuts de jeune footballeur dans le club de son papa, en Haute-Loire, à Montfaucon-en-Velay où il évolue au poste d'arrière latéral droit, et plus exceptionnellement à celui de milieu droit. Il compte 45 sélections en équipe nationale.
Après ses débuts de jeune pousse à Montfaucon-en-Velay, il rejoint le club phare de la région l'ASSE. Bien que formé à Saint-Etienne, c'est sous les couleurs de l'AS Monaco que Willy Sagnol s'est révélé, remportant notamment le championnat de France en 2000. Déjà pressenti à cette période pour intégrer l'équipe de France, il est pourtant boudé par le sélectionneur national Roger Lemerre.
C'est à l'été 2000 que la carrière de Sagnol prend une toute autre dimension. Transféré au prestigieux Bayern Munich, il ne tarde pas à enfin connaître ses premières sélections. Au Bayern, Sagnol s'affirme comme un des meilleurs arrières latéraux de sa génération. Solide défenseur, il sait également apporter le surnombre lors des phases offensives, où sa grande qualité de centre fait de lui un joueur souvent décisif. Avec le club bavarois, il cumule les titres nationaux (vainqueur de la Bundesliga en 2001, 2003 et 2005) comme les titres internationaux (vainqueur de la Ligue des Champions en 2001). Avec l'équipe de France, il connaît moins de réussite. Souvent relégué sur le banc de touche en raison de la concurrence de Lilian Thuram sur le côté droit de la défense française, il ne s'est affirmé comme un titulaire indiscutable que depuis 2004.
Il fait partie de l'Équipe de France de football à la coupe du monde 2006, titulaire indiscutable, il fut assurément un des meilleurs défenseurs de cette Coupe du Monde. Il livrera sa plus belle prestation lors de la finale face à l'Italie, faisant un excellent travail, aussi bien défensif qu'offensif, et si son tir non capté par Gianluigi Buffon n'aura pas été son premier but en sélection, il peut se vanter de savoir faire des passes décisives, comme celle qu'il adressa à son capitaine Zinedine Zidane qui aboutira à une splendide tête bien captée par ce même Buffon.
