В ходе своего паломничества скончался герцог Роберт I, после чего в Нормандии началось десятилетие неразберихи, пришедшее на юные годы Вильгельма. Около 1046 года часть сеньоров устроила сговор, имевший целью отстранить Вильгельма и привести к власти Гилберта, графа де Брионна и внука Ричарда I. Опираясь на поддержку короля Франции Генриха I, 20-летний Вильгельм обуздал мятежных сеньоров в 1047 году в битве в долине Дюн. Вплоть до 1055 года он избавился от нескольких самых амбициозных грандов, происходивших из герцогского рода. Он отнял ленные владения герцога Арка и восстановил порядок, грамотно проводя политику распределения земель. Дополнительно он очень твёрдо контролировал основу своей власти, виконтов. Для расширения круга своих сторонников он, нарушив запрет папы Льва IX, взял в жёны Матильду, дочь графа Фландрии Бодуэна V и племянницу короля Франции.