Frølich gikk ut av Krigsskolen i 1853 med hovedkarakter Meget godt. I 1855 avsluttet han sin militære utdannelse ved Den militaire Høiskole og gikk året etter over fra Infanteribrigaden til Artilleribrigaden, som sekondløytnant. Han tjenestegjorde deretter som artillerioffiser, ble i 1860 premierløytnant, i 1868 stabskaptein, og i 1874 kaptein ved Artilleribrigadens stab, med ansvar for Artilleriets Underoffisersskole. Han kombinerte gjennom deler av sin karriere undervisning og tjeneste som artillerioffiser med tjenest for kongehuset. Kontakten med kongehuset begynte da han ble ordonnansoffiser for kong Karl XV i 1860 og senere hans adjutant. Han var også adjutant hos kong Oscar II og ble i 1879 utnevnt til kabinettskammerherre, i 1881 til hoffmarskalk, og i 1882 til første hoffmarskalk. I 1882 ble han oberstløytnant og sjef for Krigsskolen. Fra denne stillingen fikk han avskjed i 1891, etter at han i 1890 var blitt sjef for kongens hofforvaltning, og i 1899 ble han utnevnt til hoffsjef for kong Oscar II. Han døde i 1904 og ble etterfulgt av Fritz Rustad som hadde vært hans underordnede (hoffmarskalk) siden 1899. Rustad ble etter unionsoppløsningen i 1905 hoffsjef for Haakon VII.