Sau khi tốt nghiệp đại học, William bắt đầu thực hiện các nhiệm vụ công cộng của riêng mình và có được kinh nghiệm làm việc bằng cách thực tập quản lý đất đai tại dinh thự Chatsworth và kiếm kinh nghiệm trong lĩnh vực ngân hàng tại HSBC.

Ở tuổi 21, Vương tử William được bổ nhiệm làm Cố vấn Nhà nước; William lần đầu thực hiện nhiệm vụ với tư cách đó khi Nữ hoàng tham dự Hội nghị Chính phủ Khối thịnh vượng chung năm 2003 ở Nigeria. Trong sinh nhật lần thứ 21 của mình, William đã cùng cha đi đến xứ Wales, thăm Hội chợ Thực phẩm Anglesey và mở một trung tâm cho người vô gia cư ở Newport. Đến tháng 7 năm 2005, anh bắt đầu chuyến công du nước ngoài đầu tiên, tới New Zealand để tham gia lễ tưởng niệm Thế chiến II thay mặt Nữ vương Elizabeth II (ở New Zealand bà giữ vai trò là Nữ vương New Zealand). Để kỷ niệm 30 năm thành lập quỹ từ thiện của cha mình,The Prince's Trust, William và em trai lần đầu tiên được phỏng vấn bởi các nhân vật truyền hình Ant & Dec.

Theo Tina Brown trong cuốn tiểu sử về Diana, Vương phi xứ Wales năm 2007, William, giống như cha mình, đã bày tỏ mong muốn trở thành Toàn quyền Úc. Thủ tướng Úc John Howard nói: "Chúng tôi đã giữ một quan điểm trong thời gian dài rằng người nắm giữ vị trí đó bằng mọi giá phải là một công dân Úc".

Năm 2009, cố Nữ vương đã thành lập một văn phòng riêng cho William và bổ nhiệm Ngài David Manning làm cố vấn của anh. Manning đi cùng anh vào tháng 1 năm 2010 trong chuyến thăm thăm Auckland và Wellington thay mặt Nữ vương; William đã khai mạc Tòa án Tối cao New Zealand và được chào đón bởi một người đứng đầu Māori. William kế vị tư cách Chủ tịch thứ năm của Học viện Nghệ thuật Điện ảnh và Truyền hình Anh từ Lord Attenborough vào năm 2010.

Vào tháng 3 năm 2011, William đã đến thăm thành phố Christchurch, New Zealand, ngay sau trận động đất và phát biểu tại lễ truy điệu tại Công viên Hagley thay cho bà nội mình. Khi rời New Zealand, anh tới Úc để thăm những vùng bị ảnh hưởng bởi lũ lụt ở Queensland và Victoria. Sau hai lần cùng cha mẹ đến Canada, Vương tôn William và vợ cùng thực hiện chuyến công du đến nước này vào tháng 6 và tháng 7 năm 2011; họ đã đến thăm Hoa Kỳ và tham dự lễ kỷ niệm Ngày Canada trên Parliament Hill. Vào ngày 2 tháng 11, Công tước và Bà Công tước xứ Cambridge đã đến thăm Trung tâm Phân phối Cung ứng của UNICEF tại Copenhagen, Đan Mạch, nơi cung cấp thực phẩm cho trẻ em châu Phi bị suy dinh dưỡng. Vào tháng 9 năm 2012, họ đã đi thăm Singapore, Malaysia, Tuvalu và Quần đảo Solomon trong khuôn khổ lịch trình của Đại lễ Kim Cương kỷ niệm 60 năm trị vì của Nữ vương Elizabeth II.

Vào tháng 4 năm 2014, Công tước và Bà Công tước đã thực hiện một chuyến công du vương thất đến New Zealand và Úc. Từ ngày 20 tháng 21, tháng 9, William đã đưa vợ mình đến Malta nhân dịp kỷ niệm 50 năm độc lập của hòn đảo khỏi Vương quốc Anh. Vào ngày 21 tháng 10, Công tước và Bà Công tước xứ Cambridge đã hội kiến Tổng thống Singapore, Tony Tan, trong chuyến thăm cấp nhà nước của ông tới Vương quốc Anh.

Vào tháng 12 năm 2014, Công tước đã hội kiến Tổng thống Mỹ Barack Obama tại Phòng Bầu dục và sau đó đã có bài phát biểu tại Ngân hàng Thế giới ở Washington, D.C., lên án việc buôn bán trái phép động vật hoang dã.

Vào năm 2015, Vương tôn William đã đến thăm các thành phố của Trung Quốc như Bắc Kinh, Thượng Hải và Vân Nam từ ngày 1 đến ngày 4 tháng 3. William được Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình tiếp đón khi bắt đầu chuyến thăm đầu tiên tới Trung Quốc đại lục bởi một thành viên của vương thất Anh trong gần ba thập kỷ.

Vào tháng 6 năm 2018, Vương tôn William đã đến thăm Israel và Palestine, là thành viên đầu tiên của vương thất Anh đến thăm khu vực này một cách chính thức kể từ lần mãn nhiệm kỳ của Phái bộ Anh. Anh đến thăm Tel Aviv, gặp gỡ Thị trưởng Ron Huldai và tham quan khu vực bãi biển và trung tâm thành phố; Jerusalem, gặp gỡ với Tổng thống Reuven Rivlin và Thủ tướng Benjamin Netanyahu; và Ramallah, gặp gỡ với tổng thống Palestine Mahmoud Abbas.