Барон, действительный статский советник (с 31.12.1826), камергер. Из старинного немецкого дворянского рода из Мекленбурга, известного с XIII в. Сын генерал-майора Адольфа Фридриха фон Мольтке (1759-?) от брака с Фридерикой фон Лютцов (?-1834). Младшая сестра Мольтке София была замужем за Д.П. Севериным. Родился в Людвигслюсте (Мекленбург-Шверин). С 25.02.1799 на российской службе. Был канцелярским служителем российских миссий при дворе короля Пруссии в Кенигсберге и Берлине (1809-1811) и в Швеции (1811). 31.12.1810 произведён в надворные советники, 2.09.1814 - в коллежские советники. Состоял при наследнике престола цесаревиче Константине Павловиче по ведомству Коллегии иностранных дел (1814-1816). В 1816-1828 секретарь миссии в Турине, 2.12.1822 произведён в статские советники, с 1829 поверенный в делах в Бадене. В 1835 вручил маркграфу Максимилиану фон Бадену орден Св. Анны 1-й степ., пожалованный имп. Николаем I. Награждён российскими орденами до ордена Св. Владимира 4-й степ. включительно (1830), а также орденами Св. Маврикия и Лазаря (Сардиния) и Церингенского льва (Пруссия). Скончался в Карлсруэ.
Первым браком (с 1830) был женат на Натали фон Берхгольц (1806-1836); овдовев, женился в 1837 на её младшей сестре Софии фон Берхгольц (1810-1878). Натали и София были дочерями Г.Л. фон Берхгольца, представителя богатой купеческой семьи из Риги. Дочь Мольтке от первого брака баронесса Ольга Павловна (1832-1906) была замужем за графом А. Хотеком фон Хотков (1822-1893), послом Австро-Венгрии в России.
