Из рода владетельных герцогов Мекленбург-Шверинских, сын Фридриха Франца I, великого герцога Мекленбург-Шверинского, и его супруги Луизы Саксен-Готской.
30 сентября 1798 принят на русскую службу и зачислен в л.-гв. Преображенский полк капитаном. 16 января 1799 произведён в полковники, 8 июня 1800 — в генерал-майоры с назначением шефом Московского гренадерского полка.
В 1806—1807 гг. сражался с французами в Польше и Восточной Пруссии. Отличился при Прейсиш-Эйлау. Был тяжело ранен картечью в левую руку в сражении под Гейльсбергом, награждён 20 мая 1808 года орденом Св. Георгия 3-го кл.
В 1809 г. сражался с турками под Браиловым, Журжей и Татарицей, в мае 1810 г. под крепостью Базарджик, которая была взята 22 мая (награждён золотой шпагой с алмазами). Находился при осаде Шумлы и штурме Никополя.
В начале 1812 г. 2-я гренадерская дивизия входила в состав 8-го пехотного корпуса 2-й Западной армии П. И. Багратиона. Принц Мекленбург-Шверинский, будучи шефом Московского гренадерского полка и командиром 1-й бригады 2-й гренадерской дивизии, командовал дивизией на правах старшего в чине. Сражался с французами при Дашкове, Шевардине и особенно отличился в Бородинском сражении, где был ранен (награждён 31 октября 1812 чином генерал-лейтенанта). Участвовал в сражениях под Малоярославцем, Вязьмой и Красным.
В 1813 г. сражался под Люценом, Бауценом, Дрезденом, Кульмом и Лейпцигом, в 1814 г. — при Бриенне, Ла-Ротьере, Бар-сюр-Обе, Лаоне и при взятии Парижа. После окончания военных действий с Францией уволился 6 мая 1814 с русской службы. Похоронен в родовой усыпальнице герцогов Мекленбургских в г. Шверин.