Первым актом нового герцога был ордонанс против виновных в убийствах, поджогах и грабежах. Затем он повелел своим подданным сложить оружие и даровал амнистию участникам выступлений Но до полного мира в Нормандии было еще далеко.
В 1044 году Вильгельм едва не пал жертвой заговора, в котором участвовал и его друг детства Гвидо Бургонский. Вильгельм попросил помощи у французского короля Генриха I. В то время отношения между Капетингами и нормандскими герцогами сохранялись дружескими. Французский король лично явился к Аржансону во главе большой армии своих вассалов. Бунтовщики тоже не теряли времени и успели собрать под свои знамена 20 000 человек. Ожесточенная битва произошла в 1046 году на равнине Дюн близ Казна. Мятежники долгое время отражали наскоки герцога и его союзников. Но после того, как часть главарей восставших переметнулась на сторону Вильгельма, исход сражения был предрешен.
После победы имя Вильгельма было овеяно громкой славой. Воспользовавшись благоприятным моментом, он приказав разрушить замки тех вассалов, которые не внушали ему доверия. В результате этих жестких мер междуусобицы и мятежи прекратились, страна успокоилась под властью своего герцога. Возросшее могущество Нормандии вскоре ощутили на себе и ее соседи.
В 1048 году Генрих призвал Вильгельма оказать ему помощь в кампании против Жоффруа, графа Анжуйского. Герцог Нормандии оказался втянутым в тяжелую и кровопролитную войну с анжуйцами, продолжавшуюся до 1054 года. Характер Вильгельма становился все более жестоким и мстительным. Однажды во время осады Алансона горожане, стоя на стенах, начали колотить по принесенным шкурам и кричать: «Кожа! Кожа!», чтобы напомнить Вильгельму о кожевенном ремесле его деда. Вильгельм пришел от этого в такой гнев, что тотчас же велел отрубить руки и ноги первым попавшимся ему пленным, а пращникам перебросить кровавые обрубки в город.
С окончанием военной кампании Вильгельм стал подыскивать себе невесту и остановил выбор на Матильде, дочери Балдуина, графа Фландрского. Граф не сразу согласился на этот брак, но в 1056 году свадьба все-таки состоялась. От этого брака Вильгельм имел трех сыновей.
В том же году испортились отношения с французским королем Генрих, обеспокоенный усилением прежнего союзника, стал собирать силы для похода в Нормандию.
Вильгельм благоразумно уклонился от решительной битвы, но, узнав, что брат короля с большим отрядом французских рыцарей отделился от главного войска и находится под Мортимером, внезапно напал на него и нанес тяжелое поражение.