Frédéric avait déjà pris la régence de à car son père était alors gravement atteint du typhus. Il a repris le gouvernement après la mort de Frédéric Ier, le . Essentiellement, il a poursuivi la politique libérale de son père. C'est sous son règne que fut fondée l'école de commerce de Mannheim, d'où émergea l'université de Mannheim (1908). Il fit agrandir la Kunsthalle de Karlsruhe (1909), déjà planifiée par son père et dédiée à l'œuvre de Hans Thoma. Ses gouvernements furent dirigés par les ministres d'État Alexander von Dusch (1905-1917) et Heinrich von und zu Bodman(de) (1917-1918). Après la démission de Bodman, le dernier gouvernement de Frédéric II est formé le sous la direction du social-démocrate Anton Geiß, sans que le grand-duc ne participe à sa nomination.
Comme tous les souverains et princes allemands, il dut abdiquer à la suite de l'armistice qui mit fin à la Première Guerre mondiale, le ; il n'abdiqua que le . Il était très populaire et les Badois voulaient conserver un régime monarchique, mais il quitta son palais à la suite d'un scandale provoqué par un soldat ivre qui appelait le peuple badois au massacre de la famille régnante. Par la suite, ce soldat fut condamné pour « tapage nocturne ». Après que des fusillades eurent éclaté devant le château de Karlsruhe, Frédéric se retira d'abord au château de Zwingenberg(de). Le , il signa le document au château de Langenstein(de) près d'Eigeltingen à Hegau, selon lequel il renonçait au trône de Bade.
Frédéric II vécut d'abord avec son épouse Hilda au château de Langenstein qui appartenait au comte Robert Douglas (1880-1955) et qui leur donna l'hospitalité, puis en 1920 il s'installa à Fribourg. De temps en temps il partait faire des cures à Baden-Baden ou à Badenweiler et vécut totalement retiré. Son mariage était resté sans enfant, aussi adoptèrent-ils pour des raisons de patrimoine le fils de leur cousin Max de Bade, le , Berthold de Bade. La raison en était que les biens de la Maison de Bade seraient autrement passés à la République de Bade après la mort de Frédéric, conformément à l'accord d'indemnité de départ du , car ces biens ne pouvaient être hérités que dans la lignée masculine de la maison grand-ducale
Il est inhumé dans la chapelle funéraire grand-ducale qui se trouve au Fasanengarten (jardin du château des Faisans) à Karlsruhe.
Frédéric II est issu de la quatrième branche de la maison de Bade, elle-même issue de la première branche de la maison ducale de Bade. Il appartient à la lignée de Bade-Durlach dite lignée Ernestine fondée par Ernest de Bade-Durlach ; cette lignée est actuellement représentée par le prince Bernard de Bade.
Carrière militaire du grand-duc Frédéric II de Bade
Leonhard Müller: Friedrich II. als Erbgroßherzog von Baden (1857–1907). Neue Quellen im Generallandesarchiv Karlsruhe. In: ZGORh 145, 1997, S. 323.
Leonhard Müller: Friedrich II. Großherzog von Baden. 1857–1928. In: Gerhard Thaddey/Joachim Fischer (Hrsg.): Lebensbilder aus Baden-Württemberg, 20, 2001, S. [341]–366.