Roberts oppfattelse av urettferdighet ble vendt til åpent opprør. Den neste dagen forsøkte han og hans riddere å ta festningen i Rouen. Forsøket mislyktes, og da kong Vilhelm ga ordre om deres arrest flyktet de til Hugh av Chateauneuf-en-Thymerais. Da kong Vilhelm angrep deres base ved Rémalard ble de nødt til å flykte igjen. I utgangspunktet hadde Robert kunne sin egne riddere, men kong Filip IV av Frankrike og adelen i nabolandene hadde egeninteresse i å støtte Robert mot kong Vilhelm, og overraskende nok støttet hans mor, Mathilda av Flandern, sin sønn mot sin ektemann. Robert Curthose fant tilflukt hos sin onkel på morsiden, Robert I, greve av Flandern, deretter ved hoffet til den franske kongen. Kong Filip IV ga Robert festningen Gerberoy ved grensen til Normandie, men kong Vilhelm beleiret festningen i 1078 og Robert ble sendt i landflyktighet igjen. I et slag i januar 1079 skal Robert ha veltet kong Vilhelm av hesten i kamp og såret ham, og først stoppet angrepet da han gjenkjente farens stemme. Rasende skal kong Vilhelm ha forbannet Robert før han avsluttet beleiringen og dro tilbake til Rouen.