Годы до царствования
Фредерик был младшим сыном датского короля Кристиана IV и Анны Катерины Бранденбургской (26 июня 1575 — 8 апреля 1612). Не имея с детства шансов занять королевский трон, он по воле отца, стремившегося расширить и упрочить владения династии и влияние Дании в Северной Германии, был проведен в коадъюторы Бремена, Вердена и Гальберштадта, а 18-ти лет от роду назначен комендантом крепости Штаде в Бременской области, в качестве заместителя отца. Таким образом, его с ранней юности стали готовить к деятельности правителя, и научное образование его закончилось быстро. Тем не менее, он успел проникнуться интересом к литературе и науке. Пребывание при различных дворах за границей довершило его политическое образование. В 1634 году он добился избрания в архиепископы Бремена, а в 1635 году — и Вердена, став, таким образом, владетельным германским князем.
1 октября 1643 году женился на Софии Амалии, принцессе Брауншвейг-Люнебургской, чей энергичный, страстный и честолюбивый нрав оказал сильное влияние не только на судьбу Фредерика, но и всей Дании.
Во время Датско-шведской войны 1643—1645 был назначен генералиссимусом и председателем военного совета. Во время военных действий у него возникли противоречия с командующим Андерсом Билле, что отрицательно сказалось на ходе войны и привело к напряженным отношениям с датской знатью.
Смерть его старшего брата Кристиана в июне 1647 года впервые обозначила возможность для Фредерика занять датский престол, но вопрос был окончательно разрешен 28 февраля 1648 года со смертью Кристиана IV. К присяге Фредерик был приведен 6 июля только после подписания капитуляции (дат. Haandf?stning), ограничивавшую его права.
Начало правления
Вступив на престол, Фредерик не замедлил начать с дворянством упорную борьбу за власть, в которой, благодаря поддержке среднего сословия, одержал победу. Он обвинил в государственной измене одного из столпов аристократической партии, государственного канцлера Корфица Ульфельдта (дат. Corfitz Ulfeldt), женатого на сестре Фредерика, Леоноре Кристине (дат. Leonora Christina Ulfeldt). В 1651 году Корфиц Ульфред и наместник короля в Норвегии Ганнибал Сехестед (дат. Hannibal Sehested) были отправлены в отставку. Фредерик так умело вел дело, что Ульфельдту пришлось бежать в Швецию. Его заочно приговорили к смертной казни, а жену его посадили в тюрьму, в которой она и провела в тяжелой обстановке 22 года. Это была личная месть супруги Фредерика, завидовавшей блестящим качествам дочери Кристиана IV. Позже Ульфельдт участвовал на стороне Швеции в войне против Дании. Сехестед был прощен в 1660 году и вернулся в Копенгаген.
Поражение от Швеции
Воцарение 6 июня 1654 года на шведском престоле Карла X Фредерик расценил как угрозу безопасности Дании. После вторжения Карла X в Польшу в июле 1654 года Фредерик решился на разрыв отношений со Швецией при первом удобном случае. Собравшийся 23 февраля 1657 года государственный совет выделил значительные средства для мобилизации и на другие военные расходы. 23 апреля Фредерик получил согласие совета на атаку шведских территорий. В начале мая всё ещё продолжавшийся переговоры были прерваны, и 1 июня Фредерик подписал манифест, объясняющий необходимость ведения войны, которая формально не была объявлена.
Но шведский король спутал все планы своих противников, переправив свои войска на территорию Дании через покрытые льдом проливы Малый и Большой Бельт в январе-феврале 1658 года. Подобный манёвр произвел сокрушительный эффект на датское правительство и Фредерик попросил заключить мир. Уступив требованиям английских и французских министров, Карл X согласился на мирное соглашение и 26 февраля в Роскилле был подписан мирный договор, по которому Дания передавала Швеции часть своей территории, обязалась препятствовать проходу враждебных Швеции флотов, освобождала от пошлин с торговых судов и др.