Однако такая тактика нормандцам успеха не принесла, хотя в конце октября 1053 года им удалось нанести поражение нескольким отрядам французов. Особенно чувствительной для герцога потерей стала гибель одного из лучших его военачальников графа Понтье Ангеррана II. Пока на удалении от осажденного замка происходили такие локальные бои, большой королевский обоз с провиантом сумел приблизиться к замку Арк и беспрепятственно со стороны осаждавших войти в него.
Король Генрих I удовольствовался таким большим тактическим успехом, продолжать войну с герцогом Нормандским не стал и отступил из его владений. Случившееся можно было соотнести с проигранным сражением в поле. Вильгельм не пал духом и лично возглавил осаду замка Арк. Он какое-то время жил в палатке под крепостными стенами врага, не раз участвуя в отражении вылазок осажденных, которые духом не падали.
Неизвестно, когда и почему граф Вильгельм д,Арк капитулировал. Можно считать, что это случилось в начале 1054 года. Возможно, к этому времени в замке подошли к исходу запасы провианта, или гарнизон уже голодал. За время длительной осады в крепости осталось немного воинов, среди которых оказались и французы, сопровождавшие королевский обоз: они не успели вовремя покинуть замок.
Вероломный дядя герцога сложил оружие перед племянником, против которого он поднял столь серьезный мятеж, опираясь при этом на прямую поддержку со стороны короля Франции. Хронист Вильгельм из Пуатье при виде капитуляции остатков крепостного гарнизона описал финал осады Арка в таких словах:
«Какое печальное зрелище! Какой плачевный конец; одни на изголодавшихся кобылах, копыта которых более не цокают по земле и не вздымают пыль; другие еще носят сапоги со шпорами, но больше не походят на воинов; многие несут на согнутых от изнурения спинах седла своих коней; некоторые тщетно пытаются удержаться на ногах…»
Все ожидали сурового отношения герцога Вильгельма к побежденным мятежникам. Осажденные в Арке сторонники графа являлись к тому же еще и изменниками, клятвопреступниками. Но правитель Нормандии обошелся с ними так, как это было несколько лет назад при капитуляции Ги де Брионна. Он словно забыл о вероломстве родного дяди, отобрав у него только замок и графство, но предложив взамен «обширные и высокодоходные владения» в другой области герцогства. Более того, Вильгельм д, Арк не подлежал изгнанию из родной Нормандии.