Han var søn af statsmanden, lensgreve Adam Gottlob Moltke i dennes andet ægteskab, blev student 1780, cand.jur. 1782, kammerherre 1784, assessor i Højesteret 1789, stiftamtmand i Throndhjems Stift og amtmand i Throndhjems Amt 1796-1802, stiftamtmand over Akershus Stift og amtmand over Akershus Amt 1802, Ridder af Dannebrog ("hvid ridder") 1803 og 1807 medlem af den i anledning af krigen nedsatte norske regeringskommission. Da imidlertid Frederik Julius Kaas 1809 blev sendt til Christiania for at iagttage prins Christian August af Augustenborgs færd og overtog Moltkes embeder, blev denne forsat til Fyn som stiftamtmand og amtmand over Odense Amt med gehejmekonferensråds titel, men tog allerede 1814 sin afsked. 1840 udnævntes han til Ridder af Elefanten, og han døde 20. december 1851 efter i flere år at have været næsten blind.