L'any 1811 entrà a l'Exèrcit Britànic com a ajudant de camp del Duc de Wellington, així Guillem prengué a diverses campanyes militars a la península Ibèrica. L'any 1813 tornà als Països Baixos arran de la recuperació del tro per part del seu pare. Així, l'any 1815 esdevingué príncep hereu i aviat hagué de dirigir les tropes holandeses contra Napoleó Bonaparte a la Batalla de Quatre Bas i a la Batalla de Waterloo el 1815, esdevenint un heroi militar.