1805 bestand Moltke sein juristisches Examen und wurde kurz darauf Auskultant im Højesteret. 1809 nahm er an den, dem Dänisch-Schwedischen Krieg folgenden Friedensverhandlungen in Jönköping teil. 1812 wurde er Deputierter in der Rentenkammer und 1816 zudem Mitglied der Finanzdeputation sowie Mitglied der Direktion für Staatsgelder. Von 1831 bis 1848 war er geheimer Staatsminister. 1828 erhielt er das Großkreuz das Dannebrogordens und 1836 den Elefanten-Orden. 1849 bis 1860 war er Abgeordneter des Landstings.