Zhao trebuie să mai câștige un frame în sesiunea de seară pentru a-și adjudeca titlul istoric în cel mai bun din 35 de meciuri, la Teatrul Crucible din Sheffield.
Jucătorul în vârstă de 28 de ani a construit un avantaj de 11-6 duminică și, cu titlul în vizor, l-a întors pe Williams în sesiunea de luni după-amiază.
Zhao a câștigat patru din primele cinci frame-uri pentru a conduce cu 15-7, ridicând perspectiva de a câștiga finala cu o sesiune înainte de final.
Senzația chineză, care a trecut cu o sesiune mai repede de semifinale, în care l-a învins cu 17-7 pe septuplul campion mondial Ronnie O'Sullivan, nu a putut realiza acest lucru de data aceasta, deoarece Williams l-a oprit.
Dar încercarea lui Williams de a deveni cel mai în vârstă campion mondial de snooker, ridicând trofeul pentru a patra oară, pare sortită eșecului.
Galezul în vârstă de 50 de ani nu a putut face față loviturilor dinamice ale lui Zhao și construirii neîncetate a break-urilor, starul chinez ajungând în pragul de a scrie istorie în snooker.
Zhao este doar al doilea finalist al Chinei la Campionatul Mondial, imitându-l pe Ding Junhui la ediția din 2016.
Dar, în timp ce Ding a fost învins de Mark Selby în finala de acum nouă ani, Zhao a făcut o demonstrație de forță pentru a ajunge la un pas de a deveni primul campion mondial de snooker din Asia.
Zhao ar fi unul dintre cei mai neașteptați câștigători ai turneului.
El joacă ca amator, în timp ce își continuă revenirea după o interdicție de 20 de luni pentru implicarea într-un scandal de pariuri din 2023.
Zhao, care a câștigat Campionatul Regatului Unit din 2021, a acceptat acuzațiile de a fi părtaș la aranjarea a două meciuri de către un alt jucător și de a paria el însuși pe meciuri.
Controversa a dus la pedepsirea a 10 jucători chinezi, cu interdicții pe viață pentru Liang Wenbo și Li Hang.
Statutul de amator al lui Zhao a însemnat că a trebuit să treacă prin patru runde de calificare doar pentru a ajunge pe tabloul principal al Campionatului Mondial de la Crucible, care se află la câțiva pași de casa sa din Sheffield.