Sau khi cuộc Chiến tranh Pháp-Đức (1870 – 1871) bùng nổ, Friedrich Karl được phong chức Tổng tư lệnh Tập đoàn quân số 2 của Đức. Vào ngày 26 tháng 7 năm 1870, ông rời kinh đô Berlin ra chỉ huy mặt trận. Sau khi quân Pháp thua các trận lớn đầu tháng 8 năm 1870 - trong đó Sư đoàn 5 tiên phong của tập đoàn quân Friedrich Karl có tham gia trận Spicheren - và rút lui khỏi biên giới, Bộ Chỉ huy quân Đức - đứng đầu là Moltke - đơn thuần phớt lờ Metz và điều quân vượt tuyến đường rút của địch. Moltke huy động các đạo quân của Steinmetz và Friedrich Karl khép kín Tập đoàn quân Rhine của Pháp từ hướng nam. Friedrich Karl hiện diện tích cực lần đầu tiên trên chiến trường trong trận Mars-la-Tour vào ngày 16 tháng 8. Đây là một trong những trận đánh đẫm máu nhất của chiến dịch năm 1870. Tại đây các quân đoàn III (tướng Alvensleben) và X (tướng Voigts-Rhetz) của Tập đoàn quân số 2, do tin là mình đang gặp phải hậu quân Pháp, đã tiến công toàn bộ Tập đoàn quân Rhine ở Vionville - Mars-la-Tour. Các đợt tấn công của bộ binh Phổ sớm bị chặn đứng, song lực lượng pháo binh thiện chiến của Phổ, vốn được cải tiến rất nhiều kể từ sau năm 1866, đã cứu vãn họ khỏi một thất bại nặng nề. Trận đánh kết thúc trong màn đêm với thiệt hại rất lớn cho cả hai bên tham chiến. Mặc dù không phe nào giành thắng lợi rõ rệt, quân của Friedrich Karl đã khóa được đường rút của Tập đoàn quân Rhine về Verdun, buộc Bazaine phải rút quân trở lại hướng Metz.