Frederik Karel, sinds 1861 generaal der cavalerie, kreeg in 1864 het opperbevel over de Pruisische troepen in de Tweede Duits-Deense Oorlog, waarin hij Pruisen met de succesvolle bestorming van Dybbøl de overwinning bracht. In de Pruisisch-Oostenrijkse Oorlog van 1866 trok hij als opperbevelhebber van het eerste leger Bohemen binnen, versloeg hij bij Gitschin de Oostenrijkers onder Eduard Clam-Gallas (29 juni) en bewerkte hij een beslissende overwinning in de Slag bij Königgrätz (3 juli). Als opperbevelhebber van het tweede Duitse leger in de Frans-Duitse Oorlog van 1870/1871 dreef hij de Franse troepen van François-Achille Bazaine naar Metz en bereikte hij de capitulatie van die stad. De volgende dag werd hij gepromoveerd tot veldmaarschalk. Vervolgens veroverde hij Orléans en versloeg hij Antoine Chanzy bij Le Mans, waardoor het West-Franse verzet tot een einde kwam. Frederik Karel werd onderscheiden met het Grootkruis van de Orde Pour le Mérite en het Grootkruis van het IJzeren Kruis.