Солдаты французского гарнизона в Манте совершили внезапное нападение на земли к югу от Сены за рекой Эр, являвшейся границей епархии Эвре, и разорили поместья Рожера д'Иври, дворецкого Вильгельма и сеньора Бекли (в Оксоне), а также местечко Паси, феодальное владение Гильома де Бретея, наследника Гильома Фиц-Осборна в Нормандии. Король Вильгельм бросил вызов своему французскому сюзерену, заявив о своих правах на весь Вексен и потребовав от Филиппа возвратить три главные крепости в Вексене Французском — Шомон, Мант и Понтуаз. Филипп отверг это требование, и в последнюю неделю июля 1087 г. Вильгельм вступил в Мант, застав противника врасплох, но сам не ожидал, что нормандские солдаты, которые всегда торопились пустить в ход свои факелы, подожгут город и станут его грабить. Сгорела и церковь Св. Марии, а вместе с ней и какой-то отшельник. Из-за полноты Вильгельм стал неповоротливым, а жара и напряжение в этот день стали причиной болезни, от которой он вскоре умер. Его отвезли обратно в Руан, а затем — поскольку ему было тяжело переносить шум этого оживленного города — на окраину в церковь Св. Гервасия, принадлежавшую герцогскому аббатству Фекан. Здесь королю, которому шел уже шестидесятый год, отвели отдельные покои.
Вильгельма мучила тошнота, и он вообще не мог принимать пищу. Обследовав его мочу, лекари потеряли всякую надежду на его выздоровление. Вильгельм знал, что умирает. Ясный рассудок он сохранял до самой смерти. Для примирения с людьми и Богом ему оставалось пять недель. Самое раннее описание его часов на смертном одре нам оставил анонимный автор — вероятно, монах из аббатства Св. Стефана в Кане, где Вильгельм был похоронен. В книге Ордерика Виталия смерть и похороны короля — одни из наиболее впечатляющих эпизодов, и на этих страницах автор дает обзор всей жизни Вильгельма и выносит ей свою оценку. Хотя сведения обоих хронистов о предсмертных часах Вильгельма приблизительно совпадают, между ними есть некоторые различия. Ордерик, например, сообщает много подробностей, достоверность которых едва ли можно проверить, хотя они, вероятно, основаны на устоявшейся народной традиции. Он также приводит тщательно продуманную исповедь, которую, скорее всего, сам и сочинил.
По свидетельству анонимного автора, за больным королем ухаживали архиепископ Руанский Гильом по прозвищу Добрая Душа, епископ Лизье Жильбер Мамино, Жан де Виллула, лекарь короля, позднее ставший епископом Батским, и Жерар, королевский канцлер и регент церковного хора в Руане, который впоследствии достиг в Англии довольно высокого сана. Мирянин упоминается только один — брат Вильгельма Роберт, граф Мортенский. Ордерик утверждает, что в тот момент, когда Вильгельм покинул этот свет, с ним были два прелата — вышеупомянутый епископ Лизье и Гюнтер, аббат Жюмьежский. От него мы также узнаём, что к умирающему королю был вызван Ансельм, аббат Бекский, но поскольку он сам заболел, ему так и не удалось добраться до церкви, где находился безнадежно больной король. Можно не сомневаться в том, что перед смертью Вильгельм покаялся. Вероятно, он признал, что большую часть жизни воевал, но вместе с тем нашел оправдание своим войнам, он сознался во многих грехах, в том числе и в алчности, которая была одной из неявных причин, подвигнувших его к завоеванию Англии, но в то же время обратил внимание на то, какие услуги он оказал церкви, и предложил исполнить епитимью за счет своих богатств. Согласно обоим источникам, Вильгельм приказал слугам составить опись всех своих сокровищ — денег, корон, оружия, церковной утвари, молитвенников и облачений, — находившихся, очевидно, в руанской сокровищнице, в его дворцовых покоях и придворной капелле. Затем — видимо, в присутствии своих сыновей, Вильгельма и Генриха, — король продиктовал завещание, по которому отдавал свои богатства различным церквям и малоимущим. В частности, Вильгельм послал щедрые дары священнослужителям Манта для восстановления сожженных им церквей. Вполне возможно, что он, как пишет Ордерик, посоветовал своим сыновьям почитать церковь и всегда следовать наставлениям добрых и мудрых людей. Затем он поделил между ними свои земли.