Na zijn huwelijk begon Frederik een militaire loopbaan in het Zweedse leger, waar hij het tot generaal-majoor bracht. Hierdoor was hij nauwelijks nog in Eschwege en liet hij de regering van zijn landgraafschap over aan zijn broers Herman en Ernst. In 1655 nam hij deel aan de Noordse Oorlog tegen Polen. In september 1655 sneuvelde hij echter nabij Kosten. Hij werd bijgezet in de Sint-Dionysius-Marktkerk in Eschwege. Omdat hij geen mannelijke nakomelingen had, erfde zijn broer Ernst Hessen-Eschwege.