Mortensen war ein sehr selbstkritischer Mann, der seine fotografische Karriere mit Porträts von Hollywood-Schauspielern und Filmstills begann. In den 1920er und 1930er Jahren ließ er sich von Horrorfilmen inspirieren, die in den Studios verfilmt wurden, und fertigte schließlich Porträts in seinem eigenen Stil an. Seine bevorzugten Fotomotive waren Hexen, Tänzerinnen, Dämonen, Bauern und Shakespeare-Darsteller.
1931 zog er in die Künstlergemeinde Laguna Beach, Kalifornien, wo er ein Studio und die William Mortensen School of Photography eröffnete.
Mit Stiften, Farben, Bimsstein und Rasierklingen bevorzugte er den piktorialistischen Stil der Manipulation von Fotografien, um romantische, malereiähnliche Effekte zu erzielen. Mortensens Kunststil bestand darin, dass er ein Bromölverfahren verwendete. Dieser Stil brachte ihm Kritik von den Fotografen der modernen realistischen Bewegung ein und.
