1672 hatte Ludwig XIV. den Französisch-Holländischen Krieg begonnen, um das Ziel einer Vergrößerung Frankreichs weiter zu verfolgen, und diesen Krieg seit 1674 auch an den Oberrhein getragen. In diesem Jahr, 1674, trat Ludwig Wilhelm in die kaiserliche Armee ein, errang bei der Einnahme der Festung Philippsburg 1676 erste Erfolge und erhielt daraufhin vom Kaiser ein Infanterieregiment verliehen. Dieser Krieg brachte am Oberrhein 1674 die Schlacht bei Sinsheim und Ladenburg, den Sieg des französischen Generals Turenne über die Kaiserlichen und die Verwüstung der Pfalz. Im folgenden Jahr 1675 die Schlachten bei Mulhouse, Colmar und Turckheim, in denen Turenne erneut über die Kaiserlichen siegt und die Räumung des Elsass erzwingt. 1675 fiel schließlich Turenne in der Schlacht bei Sasbach.

1679 trat Ludwig Wilhelm nach dem Tod seines Großvaters die Regierung der Markgrafschaft Baden-Baden an.

Nach dem Frieden von Nijmegen 1678 ernannte der Kaiser Ludwig Wilhelm zum Obristfeldwachtmeister zu Pferd und zu Fuß. Seinen Spitznamen Türkenlouis erwarb er sich als Reichsfeldmarschall durch seine Erfolge im Kampf gegen die Türken im Großen Türkenkrieg 1683-1699, wo er bereits 1683 bei der Befreiung Wiens als Generalwachtmeister auf sich aufmerksam machte. In diesem Krieg wurde er bereits von seinem 8 Jahre jüngeren Vetter Eugen von Savoyen als einfachem Reiter begeleitet.

1686 war er Feldmarschall und wurde 1689 zum Oberbefehlshaber an der osmanischen Front befördert. In über 20 Schlachten konnte er sein strategisches Können unter Beweis stellen und die Osmanen zurück drängen. Die Karlsruher „Türkenbeute" im Badischen Landesmuseum geht allerdings nur zu einem geringen Teil auf ihn, in der Mehrheit auf andere Mitglieder des badischen Hauses, wie z.B. den Onkel des Türkenlouis, den Markgrafen Hermann, zurück. Nach Beginn des Pfälzischen Erbfolgekriegs 1689, in dem sein Stammsitz in Baden-Baden zerstört wurde, wurde er 1693 Oberbefehlshaber der kaiserlichen Truppen gegen die Franzosen im Westen.