Карлъ Фридрихъ былъ сынъ герцога Фридриха IV и принцессы Гедвиги Софіи, старшей сестры Карла XII. Доблестный отецъ его палъ въ сраженіи при Клиссовѣ въ 1702 году, а мать скончалась въ 1708 году. Карлъ Фридрихъ остался на девятомъ году возраста сиротою, подъ опекою своего дяди герцога Христіана Августа, епископа Любскаго. Дядя администраторъ не умѣлъ въ цѣлости сохранить достоянія своего племянника. Во время войны Даніи со Швеціею герцогъ Христіанъ Августъ торжественно обѣщалъ королю Датскому хранить самый строгій неутралитетъ; но при нападеніи Шведскаго генерала графа Штейнбока на Датскія земли, неутралитетъ нарушенъ администраторомъ, и за то герцогство Шлезвигъ присоединено на всегда къ Даніи въ 1714 году. Такимъ образомъ Карлъ Фридрихъ, еще несовершеннолѣтній, въ слѣдствіе ошибки или вѣроломства своего опекуна, лишился лучшей части наслѣдственныхъ земель своихъ.
Министры герцога, безуспѣшно просившіе покровительства Римскаго императора, обратились къ Царю Петру. Знаменитый Герцъ, надѣясь на дружбу къ себѣ князя Меншикова, уполномочилъ Бассевича вступить формально въ переговоры съ Русскимъ кабинетомъ о поддержаніи правъ герцога и о возстановленіи его во владѣніе герцогствомъ Шлезвигъ. Бассевичъ, лице весьма примѣчательное въ послѣдствіи для Россіи по силѣ, пріобрѣтенной имъ въ дѣлахъ управленія, прибылъ въ Санктпетербургъ въ 1714 году, но въ этотъ первый пріѣздъ свой въ Россію не достигъ ничего существеннаго: Петръ ограничился изъявленіемъ своего сожалѣнія о судьбѣ герцога и неопредѣлительнымъ обѣщаніемъ своей помощи со временемъ.
Время не приносило герцогу никакого облегченія въ судьбѣ его; напротивъ, онъ терпѣлъ новыя траты: въ 1718 году, послѣ несчастной кончины бездѣтнаго Карла XII, престолъ Шведскій долженъ бы былъ достаться ему, какъ сыну старшей сестры короля; по государственные чины Швеціи, утомленные дѣйствіями покойнаго короля, перемѣнили форму правленія, ограничили власть королевскую и предложили корону на условіяхъ Ульрикѣ Елеонорѣ, младшей сестрѣ Карла XII {Schmidt-Phiseldeck's Materialien zu der russischen Geschichte.}.
Герцогъ Голштинскій, отвергнутый Шведами, прибѣгнулъ снова, въ 1719 году, къ сильному покровительству Россіи. Петръ I обѣщалъ ему положительно дѣйствовать въ его видахъ, и для соглашенія о мѣрахъ къ совокупному дѣйствію звалъ его къ себѣ въ С. Петербургъ. Голштинецъ Штамбке, уполномоченный при дворѣ Русскомъ, увѣрялъ своего государя въ искреннемъ къ нему расположеніи Петра и въ готовности Россіи усердно дѣйствовать для пользъ Голштиніи.
Герцогъ долго медлилъ, и не ранѣе рѣшился отправиться въ столицу Петра, какъ въ 1721 году, незадолго до окончанія Ништатскихъ переговоровъ. Петръ искренно радовался прибытію герцога; Онъ полагалъ справедливо, что, имѣя во власти своей законнаго наслѣдника Шведской короны, Онъ удобнѣе принудитъ Шведовъ къ окончанію непріязненностей и къ заключенію выгоднаго для Россіи мира; и герцогъ не имѣлъ причины сожалѣть о прибытіи своемъ въ Россію: онъ видѣлъ усердное желаніе Царя помочь ему. Петръ далъ повелѣніе Брюсу и Остерману не заключать мира соШвеціею иначе, какъ подъ условіемъ, чтобы Шведы признали герцога наслѣдникомъ королевскаго престола и обѣщали возстановить его, съ помощію Россіи, во владѣніе герцогствомъ Шлезвигъ. Но Шведы готовы были принести и принесли въ пользу Россіи всѣ, самыя тяжелыя для нихъ жертвы, а о личныхъ пользахъ герцога не хотѣли и слышать.
Миръ ништатскій, блистательный для Россіи, былъ почти совершенно безвыгоденъ для герцога. Государственные чины Швеціи, и то по усильному настоянію Петра I, предоставили Карлу Фридриху одно: титулъ королевскаго высочества, и потомъ уже въ 1724 году, совокупно съ Россіею, обѣщали стараться о возвращеніи ему герцогства Шлезвигъ {Трактатъ между Россіею и Швеціей) 1724 года февраля 22 (марта 4 н. с.).}.
Эти неудачи не охладили Петра къ герцогу. Императоръ обѣщалъ ему при обстоятельствахъ благопріятнѣйшихъ устроить его достойнымъ образомъ и впредь радѣть о немъ какъ о своемъ сынѣ, и въ доказательство своей искренности Онъ изъявилъ согласіе на давнее желаніе герцога, благословилъ его на бракъ со своею дочерью. За два мѣсяца до своей кончины Петръ Великій заключилъ съ герцогомъ Шлезвигъ-Голштинскимъ Карломъ Фридрихомъ трактатъ о супружествѣ его съ Цесаревною Анною {Трактатъ 1724 г. ноября 24.}. Весь трактатъ состоитъ изъ 21 статьи, коими опредѣлялось и обезпечивалось будущее хозяйство Цесаревны и ея дѣтей, назначались для нея штатъ, маетности и употребленіе ея приданаго, которое, кромѣ вещей драгоцѣнныхъ и уборовъ, состояло изъ 300,000 рублей единовременной выдачи. Но важнѣйшія статьи сего трактата суть:
1) Цесаревна остается и послѣ брака въ Греческой вѣрѣ, а дѣти отъ нея и герцога рождаемыя воспитываются: принцы въ Лютеранской, а принцессы въ Греческой.
2) Цесаревна, равно какъ и герцогъ, отказываются за себя и за всѣхъ своихъ потомковъ отъ всѣхъ правъ, требованій, дѣлъ и притязаній на корону Россійской имперіи,
Вѣроятно, эта послѣдняя статья была причиною того, что при кончинѣ Петра чины государственные, затруднявшіеся въ выборѣ наслѣдника престола, не именовали Цесаревны Анны Петровны, считая ее, по смыслу трактата, вовсе отчужденною отъ правъ на наслѣдіе ея родителя.