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  威廉一世是黑森-卡塞尔伯爵腓特烈二世与英国国王乔治二世之女玛丽的次子,1743年6月3日生于首府卡塞尔。他的祖辈详见下表:  威廉的父亲腓特烈在1747年离开家人并改宗天主教。他与妻子最终在1755年离婚。威廉与他的弟弟,卡尔和腓特烈跟随他们的母亲玛丽迁至丹麦的信奉新教的亲戚家。  1760年,他的祖父黑森-卡塞尔领地伯爵威廉八世去世,他的父亲成为名义上的黑森-卡塞尔领地伯爵腓特烈二世。当时的他服役于普鲁士军队。而威廉继承了他祖父的位于黑森南部的哈瑙-明岑贝格伯国(Grafschaft Hanau-Münzenberg),回到了祖国,成为哈瑙伯爵威廉九世。原因是最后一位哈瑙家族的哈瑙伯爵约翰·莱茵哈德三世不愿意将他的领地留给一个天主教徒。  1764年,威廉九世与小姨娘的女儿丹麦与挪威公主卡洛琳结婚。他的二弟也于两年后娶了另一位丹麦公主。

  1785年10月31日,威廉的父亲弗里德里希二世去世。他即位成为黑森-卡塞尔领地伯爵,称威廉九世,据说他当时继承了欧洲最大的遗产之一。他让犹太人梅耶尔·阿姆舍尔·罗斯柴尔德管理他的财产,一方面使罗斯柴尔德家族成为欧洲最著名的银行家族,另一方面也使威廉的财产在拿破仑战争中得以保全。  通过1803年的《帝国代表重要决议》(Reichsdeputationshauptschluss),威廉被拿破仑提升为选侯,成为黑森选侯威廉一世。但1806年莱茵联邦建立,黑森选侯国拒绝加入,并在这年的法普战争中站在普鲁士一方。拿破仑占领了黑森选侯国,把她并入了热罗姆·波拿巴统治的威斯特法伦王国。黑森南部的哈瑙-明岑贝格伯国后来成为法兰克福大公国的一部分。被废黜的威廉一世与家人流亡荷尔斯泰因,后来到布拉格,直到法军撤退才回到祖国。1813年随着拿破仑在莱比锡战役中失败,黑森选侯国复辟,威廉一世重新成为黑森选侯。1816年的维也纳会议再次确立了黑森选侯国的地位,成为德意志邦联中唯一的选侯国,虽然此时已没有一位统一的德国皇帝。奥地利皇帝也不是通过选侯选举产生的。  1821年2月27日,威廉一世在卡塞尔去世,终年77岁。次子威廉继承了他的选侯之位。

  威廉一世1764年9月1日在哥本哈根与姨表妹丹麦和挪威国王弗雷德里克五世的次女威廉明妮·卡洛琳(1747年7月10日—1820年1月14日)结婚,有二子二女:
威廉一世(Wilhelm I.,1743年-6月3日-1821年-2月27日),黑森选侯国的第一任选侯,1803年至1806年、1813年至1821年在位。任选侯之前为黑森-卡塞尔领地伯爵,称威廉九世。