Nach dem Tod des Vaters übernahm sein ältester Bruder Friedrich am 30. Mai 1756 die Regierung im (Teil-)Herzogtum Mecklenburg-Schwerin. Da dessen Ehe kinderlos blieb, wurde Ludwig zum Erbprinzen ernannt, und später übernahm dessen Sohn die Regentschaft in Mecklenburg-Schwerin. Zusammen mit seiner Frau galt Erbprinz Ludwig als Gönner und Förderer der schönen Künste. Eobald Toze widmete ihm 1771 seine Monografie: Geschichte der Vereinigten Niederlande von den ältesten bis zu den gegenwärtigen Zeiten.[1]
Am 13. Mai 1755 heiratete der Erbprinz Ludwig in Schwerin die Prinzessin Charlotte Sophie von Sachsen-Coburg-Saalfeld (1731–1810), älteste Tochter von sechs Kindern des Herzogs Franz Josias und seiner Frau Prinzessin Anna Sophia von Schwarzburg-Rudolstadt. Aus der Ehe gingen zwei Kinder hervor:
↑Eobald Toze: Geschichte der Vereinigten Niederlande von den ältesten bis zu den gegenwärtigen Zeiten. Band 1. Gebauer 1771, einleitend Herzog Ludwig zu Mecklenburg gewidmet (Digitalisat)