Гессен-Гомбургская линия владетельного немецкого дома принадлежит к древнему брабантскому роду, известному с XI в. Основателем ее стал сын герцога Гессен-Дармштадтского Георга I принц Фридрих. Его потомок, принц Людвиг-Вильгельм, получив у себя на родине самое поверхностное воспитание и образование, приехал в 1723 г. в Россию, и Петр I пожаловал его чином полковника армии. Русский император предполагал выдать замуж за принца свою дочь Елизавету, но этот брак из-за смерти Петра расстроился. Выставление принцем своей кандидатуры на престол герцогства Курляндского встретило сначала противодействие Меншикова, а впоследствии Бирона и не имело успеха. Однако, оставаясь в России, он сохранил свое высокое положение при дворе. Произведенный в 1728 г. в генерал-майоры, а в 1730 г. — в гене-рал-поручики с назначением членом Военной коллегии, принц благодаря Бирону и собственным интригам спустя два года получил должность главнокомандующего русскими войсками в Персии. Проявив на этом посту явную неспособность к руководству войсками, был отозван в Петербург, получив тем не менее чин майора гвардии и ордена св. Александра Невского и св. Андрея Первозванного.
28 марта 1735 г. Людвиг-Вильгельм был назначен генерал-фельдцейхмейстером, но до февраля 1738 г. находился в действующей армии фельдмаршала Миниха, который вел войну с Турцией, поэтому влиять на управление делами артиллерии непосредственно не мог. Участвовал в штурме Перекопа и занятии Бахчисарая, хотя высказывался против вступления русских войск на территорию Крымского ханства и предлагал действовать отдельными отрядами, держа главные силы у Перекопа. Постоянно посылал в Петербург доносы на главнокомандующего Миниха, которые, впрочем, остались без внимания. В следующем году присутствовал при взятии крепости Очаков, но лично в сражении не участвовал. По возвращении с театра военных действий принц, лишенный административных способностей, не мог содействовать развитию и улучшению артиллерийского дела в России. В 1738 г. он занял должность директора Военной коллегии, но всю свою энергию и изобретательность тратил на новые интриги против фельдмаршала Миниха, место которого надеялся занять.
В шведской войне 1711 1713 гг., начавшейся в царствование Иоанна VI и закончившейся уже при Елизавете, Людвиг Вильгельм командовал корпусом, расположенным у Красной Горки, с целью прикрытия Санкт-Петербурга, но активного участия в военных действиях не принял. Во время переворота выступил на стороне Елизаветы, держа под своим контролем военные силы в столице. Как активный участник событий, был награжден чином капитан-поручика гренадерской роты Преображенского полка, переименованного в лейб-кампанию, капитаном которой была сама императрица, а в день коронации Елизаветы Петровны, 25 апреля 1742 г., пожалован чином генерал-фельдмаршала, подполковника лейб-гвардии Измайловского полка и назначен директором Сухопутного шляхетского кадетского корпуса.
После того как был сослан герцог Бирон, снова встал вопрос о занятии курляндского престола, и если еще за год до воцарения Елизаветы кандидатом на него был принц Брауншвейгский, то теперь императрица поручила послу Кейзерлингу выдвинуть перед польско-саксонским двором кандидатуру принца Гессен-Гомбургского, которая королем Августом III была отвергнута. Постепенно принц терял свое значение при дворе и, хотя по окончании войны со Швецией получил деревни в Лифляпдии, уже не пользовался благосклонностью императрицы. Он решил покинуть Россию и вернуться на родину, в Гамбург, но по дороге скончался в Берлине.
С 3 февраля 1738 г. Людвиг-Вильгельм был женат на дочери фельдмаршала Трубецкого княжне Анастасии Ивановне, пользовавшейся расположением Елизаветы, которая пожаловала ее в статс-дамы и наградила орденом св. Екатерины.