À la mort de son père en 1688, il prend les titres de « margrave de Brandebourg, prince de Prusse » tandis que son demi-frère Frédéric III a succédé à leur père sur le trône. Lorsque la princesse Sophie-Dorothée mourut l'année suivante, Philippe-Guillaume transféra sa résidence au château de Schwedt. Par un traité du , il s'arrangea avec son demi-frère et obtient un généreux apanage en compensation de son exclusion de la couronne, ce qui permettait une vie courtoise.
Portrait de Philippe-Guillaume (vers 1695), collection du château de Caputh.
Après le couronnement de son frère Frédéric comme roi en Prusse en 1701, il se voit attribuer le prédicat d'« Altesse Royale » ; la nomenclature de « Brandebourg-Schwedt » n'apparaît qu'au XIXe siècle. Lors de ses séjours à Berlin, il habite au Vieux Palais, la construction précédente de la résidence du prince prussien Guillaume Ier sur l'avenue Unter den Linden.
Philippe-Guillaume est inhumé dans la crypte de la cathédrale de Berlin. Son fils aîné Frédéric-Guillaume lui succéda, mais du fait de sa minorité sous la tutelle de son oncle le roi Frédéric Ier, puis de son cousin Frédéric-Guillaume Ier. À la mort d'Anne-Élisabeth-Louise, petite fille de Philippe-Guillaume, en 1820, la lignée de Brandebourg-Schwedt s'éteignit.
Heinrich Jobst Graf von Wintzingerode(de): Schwierige Prinzen. Die Markgrafen von Brandenburg-Schwedt. Berliner Wissenschafts-Verlag, Berlin 2011 (ISBN978-3-8305-1881-5).
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