Wilhelm gick i preussisk militärtjänst under 1820-talet och avancerade till major, innan han av familjeskäl tog över som hertig av Braunschweig efter sin bror Karl II av Braunschweig-Wolfenbüttel, som tvingades abdikera 1830. Så småningom lämnade Wilhelm över allt mera av styret till sina ministrar och residerade mest på sina besittningar i Oels. Han gifte sig aldrig, men kom att få en del illegitima barn. Sin förmögenhet testamenterade han till sin närmaste släkting, hertig Ernst August av Cumberland, den före detta kronprinsen av Hannover.