Родился 9 октября 1735 года в Вольфенбюттеле в семье Карла I, герцога Брауншвейг-Вольфенбюттель-Бевернского, и принцессы Филиппины Шарлотты, дочери прусского короля Фридриха-Вильгельма I. Получил великолепное образование, побывал в Нидерландах, во Франции и многих германских княжествах.
Принял активное участие в Семилетней войне. Во время Северо-Германской кампании 1757 года, сражаясь под началом Вильгельма, герцога Кумберлендского, отличился в сражениях при Хастенбеке и Крефельде. Во время войны повышен в звании до генерала. Получил известность признанного мастера «малой войны». Великолепно проявил себя в битвах у Миндена и Варбурга.
После окончания войны уехал в Англию с невестой Августой Великобританской, дочерью Фредерика, принца Уэльского, в 1766 году навестил Францию, где познакомился с известным французским писателем Мармонтелем. Во время путешествия по Швейцарии познакомился с Вольтером, затем продолжительное время жил в Риме, где изучал городские древности. Посетив Неаполь, вскоре вернулся в Париж, откуда уехал с женой в Брауншвейг, где быстро привёл в порядок разорённое во время войны хозяйство, завоевав популярность среди жителей герцогства. После смерти отца в 1780 г. вступил во владение герцогством, унаследовав титул герцога Брауншвейгского. В государственных делах придерживался политики просвещённого абсолютизма, был расчётлив и осторожен, что не раз заставляло его отказываться от намеченных реформ. В военном и гражданском управлении следовал прусским традициям, введённым королём Фридрихом II. Заключил тесный военно-политический союз с Пруссией, в 1787 году получил звание фельдмаршала прусской армии. Присоединился к антиимперской конфедерации Фюрстенбунд, став главнокомандующим союзной армией. В 1787 году во главе прусской армии восстановил права наследственного штатгальтера в Нидерландах.
В 1792 году возглавил объединённую австро-прусскую армию, выступившую против революционной Франции. 25 июля 1792 года в Кобленце издал знаменитый манифест, в котором объявил, что в случае причинения вреда королю Людовику XVI или членам его семьи «бунтовщиков» ждёт скорая и беспощадная расправа. В манифесте герцог открыто объявил о контрреволюционных планах интервенции, чем вызвал огромное возмущение в стране и скорое свержение монархии. В сентябре 1792 года союзная австро-прусская армия под командованием герцога Брауншвейгского была разбита при Вальми. В 1794 году из-за разногласий с королём Фридрихом-Вильгельмом II сложил с себя обязанности главнокомандующего. Во время войны Четвёртой коалиции вновь возглавил прусскую армию, но был разбит маршалом Даву в битве при Ауэрштедте 14 октября 1806 года, скончался от полученных ран 16 октября.