Flotow erhielt seine Ausbildung von 1828 bis 1830 in Paris. Er empfing nachhaltige musikalische Eindrücke durch die Opernaufführungen der den Zeitgeschmack prägenden Komponisten wie Auber, Rossini, Meyerbeer, Donizetti und Adam. Er schuf zahlreiche Spielopern des romantischen Biedermeier mit zumeist französischen Texten. Die romantische Oper "Alessandro Stradella" und die Oper "Martha" hatten auch in Berlin großen Erfolg. 1855 wurde Flotow zum Kammerherrn und zum Intendanten des Hoftheaters in Schwerin (Mecklenburg) ernannt. Durch Intrigen irritiert, legte er 1863 sein Amt nieder und zog sich nach Wien zurück. Ab 1880 lebte er bei Darmstadt auf dem Besitztum seiner Schwester, er starb fast gänzlich erblindet.