Став в 1745 г. правящим герцогом Гольштейна, своего карликового немецкого владения, он решил заняться его делами. Понятно, что оперативно управлять герцогством из Петербурга (а тетка, ревниво следившая за своим племянником, не разрешала ему покидать пределы России), он не мог. В Киле должен был находиться наместник (штатгальтер), который представлял бы там персону Петра Федоровича. Прежний регент Адольф Фридрих, избранный шведским кронпринцем, на эту роль явно не подходил. Поэтому А. П. Бестужев-Рюмин, занявший в 1744 г. пост канцлера Российской империи, с полным основанием добивался отстранения регента. Это соответствовало и гольштейнским интересам Петра Федоровича. Уже 16 декабря 1745 г. он подписал рескрипт о назначении наместником Фридриха Августа [32]. Молодой герцог оставался верен наставлениям своего отца — в рескрипте прерогативы, «которые отвечают достоинству княжеского штатгальтера», передавались Фридриху Августу «в наших герцогствах Шлезвиг и Гольштейн, а равно во всех, относящихся к ним землях». Но в действительности герцогство, которым должен был управлять новый наместник, представляло собой небольшую и вдобавок расположенную чересполосно с датскими владениями территорию вокруг Киля. Остальное подразумевалось как сфера претензий на будущее.
Любопытно, что вскоре после этого Петр вступил в переписку со своим бывшим регентом, перебравшимся в Стокгольм. Письмом от 7 января 1746 г. он запросил у Адольфа Фридриха подлинник завещания 1731 г. «с добавлениями, которые сделал мой покойный родитель в 1734 г.» [29]. С ответом произошла (может быть, умышленная?) задержка и вот уже в новом письме от 24 февраля (7 марта) Петр с раздражением заявлял, что его распоряжения не выполняются — черта эта, вспыльчивость, будет позднее отмечена всеми, кто общался с Петром Федоровичем. Сославшись в этом письме на то, что Адольф Фридрих как управитель «моих земель во время моего несовершеннолетия» хорошо осведомлен об их неудовлетворительном состоянии, Петр заявлял о намерении привести дела в лучшее положение. Получив, наконец, желанный документ, он в апрельском письме благодарил бывшего регента [29].
Чем же объяснялось то нетерпеливое ожидание, которое проявил молодой правящий герцог? Дело в том, что по завещанию его отца, Карла Фридриха, регентом до совершеннолетия Петра был назван вовсе не Адольф Фридрих, а его младший брат Фридрих Август — тот самый, кому Петр и передал полномочия штатгальтера. Но в этой части завещание выполнено не было, так как, пользуясь старшинством, Адольф Фридрих, двоюродный брат герцога, оттеснил регента по закону, присвоив его функции себе. Очевидно, текст завещания и был нужен для подтверждения законности назначения штатгальтером Фридриха Августа.
Впрочем, Фридрих Август, несколько лет перед тем живший в Петербурге, в Киль не спешил. Появился он здесь только в 1747 г. Делами текущего управления ведал созданный еще в 1719 г. Тайный правительственный совет. Членом его считался И. Пехлин, который с 1746 по 1757 г. возглавлял гольштейнское представительство в Петербурге. Через этот орган и осуществлялись сношения между нильскими властями и Петром Федоровичем. Поначалу Екатерина пыталась вмешиваться в гольштейнские дела. Но в конце 1750-х гг. по требованию Елизаветы Петровны была от них Петром отстранена. Это было непосредственным результатом ареста в 1758 г. канцлера А. П. Бестужева-Рюмина, с которым великая княгиня имела тайные политические контакты, нити их тянулись в Лондон. Одно время императрица даже подумывала о высылке подозрительной невестки из России.
Между тем Петр Федорович проявлял к своему герцогству постоянный интерес. Порой, может быть, хаотичный, порывистый и даже мелочный, но не лишенный определенной тенденции, которая в основном сводилась к попыткам упорядочить судопроизводство, военное дело и другие стороны управления, навести дисциплину в деятельности правительственного Тайного совета.