Людвиг фон Кильмансегг в молодости изучал юриспруденцию, после чего поступил на судебную службу курфюршества Ганновер. В 1791 году стал членом Военного совета (Кригсрата). В 1793—95 годах Людвиг фон Кильмансегг участвовал в боевых действиях против революционной Франции в Нидерландах, в войсках фельдмаршала Иоганна Людвига фон Вальмодена, после чего женился на его младшей дочери. Старшая дочь Вальмодена вышла замуж за Генриха Фридриха Карла фон унд цум Штейна, организатора так называемых реформ Штейна и Гарденберга в Пруссии.