Nach dem frühen Tod seiner Eltern besuchte Lüttwitz zunächst das Kadettenhaus in Wahlstatt, wurde aber auf Wunsch seines Vormundes entlassen und kam auf die Ritterakademie in Liegnitz. Anschließend trat er am 1. November 1847 als Ulan in das 3. Ulanen-Regiment der Preußischen Armee ein und avancierte bis Mitte April 1850 zum Sekondeleutnant. Ab Oktober 1853 war er auf ein Jahr an die Zentralturnanstalt kommandiert. Mitte März 1857 erfolgte seine Versetzung in das Regiment der Gardes du Corps. Lüttwitz stieg Ende Mai 1860 zum Rittmeister auf, war vom 12. November 1862 bis zum 13. Juni 1864 Chef der 5. Kompanie und anschließend als Chef der 8. Kompanie Kommandeur der 4. Eskadron. Während des Deutschen Krieges von 1866 nahm er an den Kämpfen bei Skalitz, Schweinschädel, Gradlitz, Josefstadt und Königgrätz.