I 1728 arvede han hertugtitlen fra sin far, og i 1732 overtog han slægtens stamsæde, Haus Beck, som hans far aldrig havde arvet. Titel og gods blev dermed knyttet sammen igen.[3] I 1733 blev Frederik Vilhelm 2. forfremmet til generalløjtnant.[1] Han deltog i kampagnerne ved Rhinen i 1734 og 1735 under den Polske Arvefølgekrig. De sidste ni år af sit liv tjente han Kong Frederik den Store af Preussen, der dog var utilfreds med Frederik Vilhelm efter Slaget ved Mollwitz under den Første Schlesiske Krig i 1741. Hans regiment havde været holdt i reserve og ankom for sent til slagmarken til at kunne bidrage til slaget. Uvidende om situationen havde Frederik Vilhelm ladet flere østrigske enheder passere. Alligevel var Frederik den Store glad for hertugen, som han omtalte som der gute alte Holsteiner ("den gode gamle holstener").[1] Senere samme år blev han forfremmet til feltmarskal og udstationeret i Königsberg. Han modtog også Den Sorte Ørns Orden.[4]
I 1745 solgte Frederik Vilhelm 2. Haus Beck til Baronesse von Ledebur-Königsbrück, men beholdt titlen som hertug af Holsten-Beck. I 1747 blev han udnævnt til guvernør i Berlin, men han var dog på grund af sygdom ude af stand til at udfylde stillingen. Han døde i Königsberg den 11. november1749. Efter sin død blev hans lig overført til Berlin og i 1750 bisat i Garnisonskirken. Han blev efterfulgt som hertug af sin eneste søn, Frederik Vilhelm, der imidlertid faldt i Slaget ved Prag allerede i 1757, hvorefter Frederik Vilhelm 2.'s bror, Karl Ludvig arvede titlen.
Ægteskab og børn
Frederik Vilhelm var gift to gange. Han giftede sig 1. gang med Eleonora von Loß, Grevinde af Dabrova (død 1715). Hun var enke efter et medlem af Czartoryski-familien og datter af den polske skatmester Wladislav von Loß. Der blev ikke født børn i ægteskabet.