Federico entrò ancora giovanissimo al servizio dell'Austria e combatté al fianco dell'imperatore Sigismondo di Lussemburgo, all'epoca re d'Ungheria. Dopo essere tornato in patria, egli divise l'eredità paterna con il proprio fratello, Giovanni, che ricevette il Bayreuth mentre Federico ottenne il Ansbach. Dapprima egli tentò di mediare nella confusione tra il re Venceslao e il partito di Roberto del Palatinato, anche se poi si trovò a combattere al fianco di Roberto nel settembre del 1399.
Egli ottenne nuovamente il proprio governo su Ansbach nel 1409 e dopo essersi infeudato, si schierò col re Sigismondo. In rappresentanza del Brandeburgo prese parte il 20 settembre 1410 all'elezione di Sigismondo a imperatore del Sacro Romano Impero, cerimonia che si svolse a Francoforte sul Meno. Per ricompensa, il re Sigismondo lo rese Oberster Hauptmann e Verwalter der Marken (1411). La leggenda vuole che Federico abbia combattuto i propri nemici con un solo guanto di ferro, nella marca del Brandeburgo (in particolare, la famiglia Quitzow) e, alla fine, abbia ristabilito la pace. Federico divenne anche membro della Società del Parrocchetto e poi della lega di Costanza.
Al concilio di Costanza (30 aprile 1415) Sigismondo garantì a Federico i titoli di margravio e principe elettore di Brandeburgo. Il 21 ottobre 1415 gli stati generali brandeburghesi si incontrarono in una Landtag chiedendogli di governare anche Berlino. Il re concesse questo incarico il 18 aprile del 1417. Federico non era d'accordo con le decisioni di Sigismondo contro gli hussiti e i rapporti tra i due furono ad ogni modo freddi.
I costanti contrasti con la nobiltà brandeburghese lo spinsero ad abbandonare il proprio castello di Cadolzburg nel 1425 ed a trasferire la reggenza del margraviato al proprio figlio Giovanni nel 1426 (Federico, ad ogni modo, mantenne per sé il titolo di elettore). Dopo il 1427 egli organizzò la guerra imperiale contro gli hussiti e aiutò in occasione del concilio di Basilea nella mediazione della Prager Kompaktaten (30 novembre 1433).
Alla sua morte, avvenuta nel 1440, a Federico successe come elettore dal suo figlio secondogenito, Federico II, dal momento che il maggiore, Giovanni, aveva rinunciato ai propri diritti al trono.
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