Moltke førte i sin ungdom et ret interessant og bevæget liv. 1801 opmålte han Jylland til brug for provinsens inddeling i landeværnskredse, 1803 var han divisionsadjudant ved armeen i Holsten, 1805 deltog han i troppesamlingen ved Rendsborg, fra 1807-13 lå han på kystvagt på Lolland, 1808 var han kommandant i en etapelejr ved Præstø for de spanske soldater, der efter opstanden i Roskilde blev sendt til Holsten. I begyndelsen af december 1813 kom han til Lübeck med en del af regimentet – omtrent den eneste forstærkning for auxiliærkorpset efter dets adskillelse fra franskmændene. Mandskabets udrustning var meget mangelfuld (trods vinterkulden gik det i hvide lærredsbukser), men afdelingen gjorde sin pligt under korpsets tilbagegang. Moltke deltog i fægtningen ved Bornhøved og i den kraftig gennemførte kamp ved Sehested. Efter ankomsten til Rendsborg gjorde Moltke sig særlig bemærket ved under et sammenstød med fjenden at kræve og hævde den fra eksercerpladsen tilvante orden i geledderne. 1814 rykkede Moltke ud for at kæmpe mod Danmarks tidligere våbenfælle Frankrig, men freden blev sluttet, da han var kommet til Rhinen. 1815 var Moltke med på en lignende march til Bremen. 1816 fik Moltke garnison i København og fra 1820 i Aalborg. I sin fødeby tilbragte Moltke nu 22 rolige år. Ved personlig elskværdighed – en arv efter faderen – gjorde han sig meget afholdt, så at han, da han 1842 blev generalmajor og kommandør for 3. infanteribrigade i Fredericia, optoges som æresmedlem i korporationer og foreninger i Aalborg. 1845 Kommandør af Dannebrog.