Fils du comte Renaud 1er de Bourgogne et d’Adélaïde de Normandie fille du duc Richard II de Normandie.
Guillaume 1er de Bourgogne et ses fils aînés Renaud II de Bourgogne puis Étienne 1er de Bourgogne, furent des comtes de Bourgogne très puissants, régnant sur des terres dépassant largement les limites du puissant et vaste comté de Bourgogne. Ils sont vassaux contre leur gré de l’empire germanique suite au testament du roi Rodolphe III de Bourgogne mort en 1032 et à la guerre de succession de Bourgogne de 1032 à 1034. Il épousa Étiennette de Bourgogne.
En 1039 l’archevêque de Besançon, Hugues 1er de Salins, devient l’homme de confiance favori du nouvel empereur germanique, Henri III du Saint Empire. L’empereur accorde alors une certaine autonomie franche et le droit de s’auto administrer par son propre gouvernement au comté de Bourgogne dont il est nommé chancelier et récompensé très largement pour sa totale et très dévouée collaboration et pour ses services de vassal à son suzerain.
En 1043 Henri III vient à Besançon, pour se fiancer avec Agnès d’Aquitaine, nièce du comte Renaud 1er de Bourgogne, et fille du duc Guillaume V d’Aquitaine. Pour cette occasion, l’archevêque de Besançon, Hugues 1er de Salins, obtient des droits régaliens sur la ville de Besançon* (droits juridiques, politiques, fiscaux et économiques ... ) Il est nommé prince de l’empire germanique et règne en souverain sur la cité lui et ses futurs successeurs avec l’empereur et le pape Grégoire VII pour seuls supérieurs. Il échappe au pouvoir des comtes de Bourgogne
En 1076 l’empereur germanique Henri IV du Saint Empire s’oppose aux pouvoirs absolus du pape Grégoire VII et se voit excommunié par le Vatican ce qui le discrédite profondément dans l’Europe profondément chrétienne où le pape a un grand pouvoir sur les têtes couronnées d’alors. C’est le début de la lutte de pouvoir entre l’empereur germanique et le Vatican.
En 1078 le comte Guy II de Mâcon se fait moine à l’Abbaye de Cluny et cède son titre et ses terres à son cousin Guillaume 1er de Bourgogne.
En 1085 Guillaume 1er de Bourgogne s’affirme comme le personnage le plus important du comté de Bourgogne et met la main sur le pouvoir ecclésiastique après le décès des puissants archevêques de Besançon, Hugues 1er de Salins et Hugues II en y faisant ordonner ses fils Hugues III de Bourgogne archevêque et Guy de Bourgogne le futur Pape sous le nom de Calixte II administrateur du diocèse de son frère.
En 1087 il décède à Besançon à l’âge de 67 ans et est inhumé à la cathédrale Saint-Étienne.
Ses fils Renaud II de Bourgogne et Étienne 1er de Bourgogne lui succèdent et meurent en croisade en Terre Sainte, suivis en cela par leur frère Raymond de Bourgogne, roi de Leon et de Galice, ce qui affaiblira grandement le pouvoir de leur famille.
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