W 1860–1861 uczęszczał do Gimnazjum Teresianum w Wiedniu, które opuścił, aby wstąpić do Cesarsko-Królewskiej Marynarki Wojennej. W 1861–1863 odbył wstępny kurs morski, stacjonując w Trieście. Po zmuszeniu Ottona, króla Hellenów do abdykacji w 1863, mocarstwa europejskie poważnie rozważały poparcie kandydatury księcia kobursko-gotajskiego Ernesta II, do objęcia po nim tronu; z racji na brak męskich potomków, typowano aby w Atenach dziedziczył po nim Ludwik, jednak zbyt wysokie oczekiwania głowy państwa ernestyńskiego, doprowadziły do rezygnacji z tych planów. W lutym 1864 Ludwik zdał egzamin oficerski i został awansowany na podporucznika marynarki. Następnie wziął udział w wojnie duńskiej.
W 60. XIX w. cesarz Brazylii Piotr II rozważał wydać swoją starszą córkę Izabelę za Ludwika Koburg-Koháry, jednak ostatecznie jego żoną została młodsza Leopoldyna. Po zawarciu małżeństwa w grudniu 1864 otrzymał awans na admirała Marynarki Wojennej Brazylii. W 1865 z powodzeniem uczestniczył w wojnie paragwajskiej. Po wybuchu „wojny niemieckiej” w 1866 wyjechał do Austro-Węgier, aby zabezpieczyć rodzinny majątek w Królestwie. Następnie powrócił do Brazylii, gdzie pełnił funkcje reprezentacyjne dworu cesarskiego, m.in. jako przewodniczący Towarzystwa Historyczno-Geograficznego i komitetu narodowego Wystawy Światowej w Wiedniu (1873).