L’any 1416, l’emperador Segimon I li atorgà el títol ducal, al mateix temps que li reconeixia el domini sobre la ciutat de Ginebra. L’extinció de la branca dels Savoia-Acaia (1418) posà a les seves mans els territoris d’Itàlia amb Torí com a capital, on creà la universitat, i li donà la possibilitat d’aprofitar-se de les guerres internes de França i les guerres entre els estats italians. Aquesta expansió territorial fou acompanyada de l’estructuració administrativa i legislativa, que es concretà en els Drecreta seu Statuta (1430). El 1434 deixà part del govern ducal al seu fill, Lluís I, i es retirà a Ripaille, on fundà l’orde militar dels cavallers de Sant Maurici (1434). En les controvèrsies conciliaristes fou elegit papa pel concili de Basilea amb el nom de Fèlix V. Al col·legi electoral figuraven —i s’inclinaren per Amadeu— Ot de Montcada, bisbe de Tortosa, Jordi de Ornos, bisbe de Vic, Pere, abat de Sant Cugat, i Bernat de Bosc, canonge de Lleida. Molts prínceps partidaris de Basilea enfront de Roma no l’acceptaren, entre els quals Alfons IV de Catalunya-Aragó, el qual, obtinguda la investidura de Nàpols de mans d’Eugeni IV, ordenà fins i tot la retirada de tots els conciliaristes de Basilea del seu regne (1443). El 1440 Amadeu renuncià totalment al ducat. Mancat d’ajut, passà a Lausana (1442) i finalment a Ginebra. Abdicà (1449), i li fou reconeguda la dignitat cardenalícia, juntament amb la legació papal perpètua pels antics territoris de la seva obediència.