W latach 1064–1066 prowadził wojnę z Bretanią, którą zakończyła dopiero śmierć księcia Konana II.

Następnym przedsięwzięciem Wilhelma był najazd na Anglię, roszcząc sobie prawa do tronu angielskiego, którego sukcesję miał mu obiecać zmarły król Edward Wyznawca w 1051 roku. Podbój całego kraju zapewniło zasadniczo zwycięstwo w jednej walnej bitwie pod Hastings, gdzie Wilhelm całkowicie rozbił wojska Harolda II, wybranego na króla przez baronów. Jednak ujarzmienie podbitego kraju trwało, aż do 1080 roku, książę musiał odpierać bunty możnych, a także ataki innych władców, m.in. z Walii, Szkocji czy Danii. Wielu baronów anglosaskich zostało wywłaszczonych, a ich dobra zajęły rodziny normańskiego pochodzenia, co zadzierzgnęło trwałe związki między obu krajami, gdyż wielu możnych normandzkich miało jeszcze długo dobra tak po jednej, jak i po drugiej stronie kanału La Manche.

Tymczasem na nowo wybuchł konflikt z królem Francji o Vexin, także syn Wilhelma Robert Krótkoudy buntował się przeciw ojcu (1077–1080), wspierany w tym przez Filipa I. Wilhelm umarł w 1087 roku w czasie oblężenia Mantes w Vexin.