W 1631 r. Wilhelm sprzymierzył się z królem szwedzkim Gustawem II Adolfem, który rok wcześniej wylądował z armią w Niemczech i wraz z 10-tysięcznym wojskiem oddał się pod jego komendę – w zamian otrzymał obietnicę powrotu jego księstwa do granic z 1618 r. Wilhelm został mianowany szwedzkim generałem i jego korpus (powiększony do 15 tys. ludzi) został rozlokowany w Hesji i Westfalii. W 1632 r. Gustaw Adolf przyznał mu jako nagrodę za usługi Fuldę, Paderborn i opactwo Corvey, obiecał także oddać Münster. Wilhelm i jego wojska uczestniczyły w kampaniach szwedzkich, także po śmierci Gustawa Adolfa w bitwie pod Lützen. Odnosił sukcesy w Westfalii i Dolnej Saksonii.