Frydenlund tjenestegjorde i utenrikstjenesten fra 1953, da han begynte på den norske legasjonen i Bonn. I denne tiden virket han også som utenriksminister Langes personlige sekretær. Frydenlund var stortingsrepresentant fra 1969-1987 og en sterk forkjemper for norsk EF-medlemskap i 1972. Frydenlund er, bortsett fra Halvard Lange, den norske utenriksminister som har sittet lengst i etterkrigstiden. Han var utenriksminister under Trygve Bratteli, Odvar Nordli og Gro Harlem Brundtland.