Er studierte 1741–1743 in Königsberg Philosophie und Rechtswissenschaften. Kurz vor Ausbruch des zweiten Schlesischen Krieges trat er in das Elite-Regiment Gardes du Corps ein und wurde Ordonnanzoffizier Friedrichs II. Bald darauf fiel Trenck in Ungnade, weil er – so seine spätere Erklärung – ein Verhältnis zu Anna Amalie, Schwester des Monarchen, begonnen hätte. Aktenkundig waren allerdings seine konspirativen Aktivitäten und Erbabsichten. Ohne Gerichtsverfahren auf der Festung Glatz gefangen gehalten, gelang ihm am 24.12.1746 die Flucht ins habsburgische Böhmen. 1747/48 trat er in russische Dienste, kam 1749 nach Ungarn auf das völlig verschuldete Gut seines Cousins Friedrich Wilhelm von der Trenck und trat in das ungarische Kürassierregiment ein. 1754 ging Trenck ins polnische Danzig, wo er auf Befehl des preußischen Residenten verhaftet, nach Magdeburg verschleppt und zu zehnjähriger Kerkerhaft auf der dortigen Festung verurteilt wurde. Nach dem Frieden von Hubertusburg, der den Siebenjährigen Krieg Preußens mit Österreich und Bayern beendete, wurde Trenck 1763 unter der Bedingung, nie wieder preußisches Gebiet zu betreten, amnestiert. Er ging zunächst nach Wien und ließ sich 1764 in der Reichsstadt Aachen nieder. Dort gab er die Wochenschrift „Der Menschenfreund“ heraus, in der er seine konsequent antikleralen und gegen den Absolutismus gerichteten Auffassungen publik machte. Mit seinen politischen Auffassungen machte er sich bald Feine und erhielt Publikationsverbot. 1789 zog er sich auf sein aus einer Erbschaft verbliebenes Gut Zwerbach in Österreich-Ungarn zurück. Dort verfasste er die Autobiographie „Des Friedrichs Freiherrn von der Trenck merkwürdige Lebensgeschichte“, die 1786/87 erschien. Darin stellt er sein Verhältnis zur Prinzessin Amalie als eigentliche Ursache seiner Verhaftung und Verfolgung in Preußen dar. Durch häufige Übertreibungen seiner Darstellungen gab er zu vielfältigen Verarbeitungen seines Lebens Anlass. Nach dem Tod Friedrichs II. hob Friedrich Wilhelm II. das Urteil gegen Trenck auf und gestattete ihm die Rückkehr nach Preußen. Als Beobachter der Französischen Revolution wurde Trenck 1794 in Paris als Spion verdächtigt und hingerichtet.