Stadthalter
Im Jahr 1671 wurde klar, dass Ludwig XIV. von Frankreich und Karl II. von England einen gemeinsamen Angriff auf die Vereinigten Provinzen planten, und die Forderungen nach Wilhelms Ernennung zum Generalkapitän wurden immer lauter. Er wurde im Februar 1672 ernannt, wenn auch zunächst mit sehr eingeschränkten Befugnissen. Im März und April erklärten Karl und Ludwig den Krieg, und im Juni überquerten französische Truppen den Rhein und überrannten drei Provinzen in ebenso vielen Wochen. Die niederländische Marine konnte die Engländer in Schach halten, aber die Armee war vernachlässigt worden und schlecht ausgebildet und ausgerüstet. Als letztes Mittel wurden die Polder geflutet, und Wilhelm musste mit seinen wenigen unerfahrenen Truppen die „Wasserlinie“ verteidigen.
Im Land brach Panik aus, und es gab wütende Forderungen nach der Erhebung des Prinzen zum Statthalter. Die wenigen Abweichler wurden überstimmt, und am 8. Juli (Neuer Stil) wurde er von den Generalstaaten zum Stadthalter proklamiert, später von den Landständen der besetzten Provinzen ratifiziert. Eine seiner ersten Handlungen, die mit Zustimmung der Stände erfolgte, war die Ablehnung der ruinösen Friedensbedingungen, die von den beiden Königen angeboten wurden. Die bürgerlichen Unruhen waren jedoch noch nicht vorbei. Am 20. August wurden Johan de Witt und sein Bruder, die zu Unrecht des Verrats verdächtigt wurden, von einem wütenden Mob in Den Haag ermordet. William war in keiner Weise in das Verbrechen verwickelt und war wütend, als er davon hörte, aber wegen der Anzahl der Mörder und vielleicht wegen der allgemeinen revolutionären Situation versäumte er es, sie vor Gericht zu bringen.
In wenigen Wochen beruhigte sich das Land und hielt ein Jahr lang fast allein durch. Im Herbst 1672 hatte Wilhelm die Hilfe des Heiligen Römischen Kaisers Leopold I. und des Kurfürsten von Brandenburg in Anspruch genommen, und 1673 schloss sich Spanien dem Bündnis an, aber ihre Hilfe war nicht sofort wirksam. In der Zwischenzeit baute Wilhelm sein Heer immer weiter auf und eroberte im September 1673 die wichtige Festung Naarden zurück. Dann rückte er schnell in das Gebiet von Köln ein, verband seine Kräfte mit denen des Kaisers und nahm am 12. November Bonn ein. Die Franzosen, denen eine Einkreisung drohte, evakuierten eilig die Vereinigten Provinzen. Karl II. und Ludwigs kleinere Verbündete waren gezwungen, Anfang 1674 Frieden zu schließen. Ludwigs holländisches Abenteuer war gescheitert und hatte halb Europa gegen ihn aufgebracht, aber er hielt immer noch viele Orte in Deutschland und den spanischen Niederlanden, so dass der Krieg weiterging und sich in entlegenere Teile des Kontinents ausbreitete. Wilhelms Hauptsorge für die nächsten vier Jahre war das Kommando über die holländischen Armeen in Flandern, obwohl holländische Innenpolitik und wiederholte Versuche, eine akzeptable Friedensformel zu finden, viel seiner Zeit in Anspruch nahmen. Der Frieden wurde schließlich durch eine Reihe von Verträgen in den Jahren 1678 und 1679 geschlossen.