Известный художник и создатель комиксов, Мак-Кей был пионером мультипликации, на многие годы опередивший последователей в качестве рисованных фильмов и впервые использовавший технологии, ставшие стандартом индустрии и популяризованные Уолтом Диснеем и другими создателями мультфильмов. Наиболее известными работами Мак-Кея являются газетный комикс «Маленький Нимо в стране снов» (1905–1914, 1924–1927) и мультфильм «Динозавр Герти» (1914).
Работы Мак-Кея оказали влияние на целые поколения художников и мультипликаторов, включая Жана Жиро, Криса Уэйра (англ. Chris Ware), Уильяма Джойса (англ. William Joyce (writer)), Билла Уоттерсона (англ. Bill Watterson), Мориса Сендака, Аба Айверкса, Пола Терри (англ. Paul Terry (cartoonist)), Макса (англ. Max Fleischer) и Дейва Флейшеров (англ. Dave Fleischer), Уиллиса О’Брайэна (англ. Willis O'Brien) и Уолта Диснея.
Уинзор Мак-Кей родился в семье Роберта Мак-Кея (англ. Robert McKay, позднее изменил фамилию на McCay) и Джанет Мюррей Мак-Кей. Его отец в разное время работал погонщиком, бакалейщиком и торговцем недвижимостью. Точно время и место рождения Уинзора неизвестно — по его словам это произошло в Спринг-Лейк, Мичиган, в 1871 году, но на могиле написан 1869 год, а в данных переписи указано, что Мак-Кей родился в 1867 году в Канаде. Мальчик при рождении получил имя Зенас Уинзор Мак-Кей (англ. Zenas Winsor McKay) в честь работодателя отца Зенаса Дж. Уинзора, но впоследствии Мак-Кей имя Зенас не использовал.
В 1886 году родители Уинзора отправили сына в Cleary's Business College в Ипсиланти, Мичиган учиться на предпринимателя. Будучи там, Мак-Кей посещал уроки рисования Джона Гудисона (англ. John Goodison) из Michigan State Normal College (сейчас Eastern Michigan University). Гудисон научил Мак-Кея основам перспективы, что будущему художнику пригодилось в работе. Как бывший витражист, Гудисон повлиял на то, что Мак-Кей активно использовал цвет.
В 1889 году Мак-Кей переехал в Чикаго, намереваясь поступить в художественную школу, но из-за нехватки средств был вынужден вместо этого искать работу. Он получил место в «National Printing and Engraving Company», где изготавливал плакаты и занимался резбой по дереву. Два года спустя он переехал в Цинциннати и устроился художником в «Kohl and Middleton's Vine Street Dime Museum». В то же время Мак-Кей женился на Мод Леонор Дюфо. В 1906 году он начал самостоятельные выступления на сцене с короткими комическими сценками. В одной из таких постановок, The Seven Ages of Man, он рисовал два лица и постепенно менял их возраст.
Первой крупной серией комиксов Мак-Кея стала Tales of the Jungle Imps by Felix Fiddle. Её сорок три выпуска публиковались с января по ноябрь 1903 года в Cincinnati Enquirer. Комикс был основан на поэмах Дж. Р. Честера (англ. George Randolph Chester), в то время работавшего репортёром и редактором Enquirer. Комиксы рассказывали о животных джунглях и найденных ими способах выживания во враждебной среде, например, «Как у слона появился хобот» (англ. How the Elephant Got His Trunk) или «Как страус стал таким высоким» (англ. How the Ostrich Got So Tall).
Комиксы Маленький Нимо и Сны любителя гренок с сыром рассказывали о снах своих героев и включали в себя фэнтезийные образы, которые должны были передать ощущения сна. Рисунки Мак-Кея не стали сверхпопулярны, но всегда находили поклонников благодаря яркой манере рисунка. Газеты того времени были гораздо больше современных, и Мак-Кею обычно предоставлялась для работы половина полосы. В части фэнтезийных рисунков единственным соперником Мак-Кея был Лионель Фейнингер, который после завершения карьеры карикатуриста занялся изящными искусствами.
Мак-Кей также создал несколько короткометражных мультфильмов, каждый кадр (обычно тысячи штук) для которых рисовал вручную, иногда привлекая помощников. Фильмы он использовал в представлениях на сцене: рассказывал короткое вступление, рисовал, а затем играл с нарисованными персонажами, демонстрируя различные трюки.
Героиня мультфильма «Динозавр Герти», по мнению историков, стала первой настоящей мультипликационной звездой, наделенной яркими личностными качествами и вызывавшей сопереживание публики. В мультфильме Герти озорничала, а когда Мак-Кей её ругал, заливалась слезами. В конце фильма она вместе с нарисованным двойником Мак-Кея на спине удалялась со сцены.
Кроме серии мультфильмов, основанных на популярных «греночных» шутках, Мак-Кей снял анимационную ленту «Гибель Лузитании» (англ. The Sinking of the Lusitania), изображавшую эпизод Первой мировой войны.
Уинзор Мак-Кей скончался в 1934 году и был похоронен на Cemetery of the Evergreens в Бруклине.
В 1966 году оригиналы многих комиксов из серии «Маленький Нимо» были обнаружены Вуди Гельманом в студии, где работал сын Мак-Кея. Большинство рисунков затем выставлялись в Метрополитен-музее. В 1973 Гельман опубликовал коллекцию комиксом «Маленьки Нимо» в Италии.