Król Prus Uroczysta koronacja króla (ostatnia w historii Prus, następcy na tronie nie koronowali się) nastąpiła 18 października 1861 i od razu Wilhelm przystąpił do pracy w służbie kraju. W polityce wewnętrznej początkowo sceptycznie odnosił się do bismarckowskich planów zjednoczenia Niemiec przez walkę z Austrią, jednocześnie opowiadał się za rywalizacją z Habsburgami. 8 lutego 1863 zawarł z Rosją tzw. konwencję Alvenslebena, zakładającą współdziałanie w tłumieniu powstania styczniowego.
W 1866 r. osobiście dowodził wojskiem (w wieku 69 lat), które odniosło sukces w walce z Austriakami w bitwie pod Sadową. Prusacy początkowo ulegali Austriakom, ale natarcie posiłków gen. Helmuta von Moltkego diametralnie zmieniło przebieg bitwy. Król krzywo patrzył na dyplomatyczne gry „żelaznego kanclerza” podczas rozmów pokojowych z Austrią. Wraz z elitami wojskowymi domagał się aneksji Saksonii oraz odebrania Habsburgom Austrii właściwej (Dolna i Górna Austria) i Czech, co wykluczyłoby tę dynastię z Rzeszy i pozwoliłoby zjednoczyć wszystkie ziemie niemieckie. Bismarck nie chciał jednak osłabiać Habsburgów, wolał uczynić z ich osłabionego państwa wygodnego sojusznika Prus.