1809-ben az Ausztria és Franciaország közötti fokozódó feszültség újabb háborúhoz vezetett. Vilmos csatlakozott az osztrák hadsereghez, ahol Feldmarschalleutnant (vezérőrnagyi) rangot kapott. 1809 júliusában Károly főherceg törzsének tagjaként részt vett a wagrami csatában, ahol megsebesült a lábán.