Frederik Vilhelm var sønn av hertug Frederik Ludvig og Louise Charlotte av Slesvig-Holsten-Sønderborg-Augustenborg. Han studerte i Halle, gikk i 1704 som oberstløytnant i den prøyssiske armé hvor han 1713 ble oberst. Frederik Vilhelm deltok i beleiringen av Stralsund under den store nordiske krig og overtok sin fars regiment i 1721 samtidig som han ble utnevnt til generalmajor. I 1733 ble han generalløytnant, 1740 general og 1741 generalfeltmarskalk. Han stod på god fot både med kong Frederik Wilhelm og sønnen Frederik den store.