Au duc de Normandie Richard II succéda en 1026 son fils aîné, également prénommé Richard. Richard III dut rapidement faire face à une révolte orchestrée par son frère cadet, Robert, maître du " Falasiae castrum ", et se vit contraint d'assiéger la place en 1026 ou en 1027. Guillaume de Jumièges, dans sa " Gesta Normannorum ducum " (Histoire des ducs des Normands), nous donne une narration laconique de l'événement : " Robert donc, méconnaissant la suzeraineté de son frère, s'enferma avec ses satellites dans le château de Falaise pour lui opposer résistance. Or le duc Richard, désirant réprimer au plus tôt les téméraires entreprises de son frère insensé et le ramener à la soumission qu'il lui devait, alla avec une nombreuse armée l'investir et l'assiéger dans son château. Après qu'il l'eut attaqué quelques temps en faisant sans cesse jouer les béliers et les balistes, enfin Robert renonça à sa rébellion et lui présenta la main. " Les précisions de l'historien laissent entrevoir des murailles suffisamment puissantes pour nécessiter le recours à des " balistae " (selon toute probabilité des engins susceptibles de projeter des pierres) et des " arietum " (des béliers) pour en venir à bout. Il ne s'agissait donc pas, à l'évidence, de l'un de ces petits châteaux de terre et de bois très répandus du Xe au XIIe siècle, mais bien d'une authentique forteresse pourvue de bons et épais bâtis maçonnés.

C'est donc derrière ces courtines déjà ébranlées par la fureur guerrière, que Guillaume le Conquérant vit le jour en 1027 ou 1028. Son père, Robert, l'ancien rebelle, était entre-temps devenu duc de Normandie suite au décès prématuré de Richard III (1027). L'agencement de la place de Falaise n'évolua sans doute guère durant tout le XIe siècle et c'est au duc-roi Henri Beauclerc (1106-1135) que nous devons les premières modifications significatives. Vers 1123, il fit édifier un grand donjon quadrangulaire. La place connut ensuite de nombreux sièges et d'importants aménagements. Le noyau primitif fut cerné dans le courant du XIIe siècle d'un imposant rempart délimitant une immense basse-cour.

Après avoir achevé la conquête de la Normandie en 1204, le roi Philippe Auguste fit bâtir l'une de ces grandes tours cylindriques dont il avait le secret. Des spécimens similaires sont encore visibles à Gisors (Tour du Prisonnier), Villeneuve-sur-Yonne, Chinon (Tour du Coudray), Verneuil-sur-Avre (Tour grise), Lillebonne, Montlhéry, Rouen (Le Donjon), Issoudun (Tour Blanche), Vernon (Tour des Archives) et Dourdan. Il dota également le mur d'enceinte de plusieurs tours circulaires.

Falaise connut à plusieurs reprises le feu des canons durant la Guerre de Cent Ans. En 1418 notamment, la place dut se rendre aux troupes du roi anglais Henri V après 5 mois de siège. Charles VII ne parvint à la reprendre qu'en 1450, à la suite de la bataille de Formigny. Henri IV fut son dernier vainqueur, lorsqu'il obtint en janvier 1590 la reddition des Ligueurs qui s'y étaient retranchés.

Comme nombre de monuments médiévaux, le château connut l'abandon puis fut utilisé comme carrière de pierre. Les premières restaurations datent du XIXe siècle. Mais les durs bombardements de 1944 l'ont gravement endommagé. Le noyau principal est cependant demeuré à peu près intact.