Der Unterrichtsbeginn für die zwei Progymnasialklassen datiert auf den 13.04.1863. Damals gab es noch kein spezielles Gebäude für die Schule, daher fand der Unterricht in zwei Räumen der Stadtschule statt.
Am 16.10.1871 startete der Unterricht im ersten neu erbauten Schulgebäude.
Die Schule erhielt im Jahr 1908 ihren Namen nach Friedrich II. und wurde somit als Friedrichsschule bekannt. Laut Schulchronik erfolgte diese Namensgebung zu Ehren Friedrich des Großen, der maßgeblich die Textilindustrie in Luckenwalde etablierte.
Am 22.01.1910 zog die Schule in den zweiten Neubau in der Parkstraße um.
Im September 1913 feierte man das 50-jährige Schuljubiläum gefeiert.
Das städtische Lyzeum wurde 1935 aufgelöst und an die Friedrichsschule angegliedert.
Das 75-jährige Schuljubiläum feierte die Schulgemeinschaft 1938. Dazu gab es als Andenken einen Abguss der Figuren des Kariedelbrunnens.
Die fünf großen Fenster an der Längsseite des Raumes sind mit Kunstwerken versehen. Diese dienen sowohl dazu, das Licht entsprechend der feierlichen Atmosphäre des Raumes zu dämpfen, als auch das prachtvolle Glasgemälde des großen Giebelfensters besonders hervorzuheben. Dieses Glasgemälde, wie auch die Fenster an den Seiten, stammen aus der renommierten Kunstwerkstatt von Herrn Gottfried Heinersdorff & Comp. Schöneberg. Das Kunstwerk repräsentiert den großen Preußenkönig, der durch die Ansiedlung von Holländern und Geraer Webern als Begründer unserer lokalen Textilindustrie gilt. Er ist zudem der Namensgeber unserer Schule.
Im Jahr 2005 erhielt die Schule von einem ehemaligen Schüler ein Stück der bunten Fensterverglasung. Dieser Schüler hatte im Alter von 14 Jahren bei den Aufräumarbeiten nach einem Bombenangriff mitgeholfen.
Ein Bombenabwurf beschädigte das Schulgebäude im Zweiten Weltkrieg schwer.
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die Schule in Gerhart-Hauptmann-Schule umbenannt. Ab dem Jahr 1963 ist der Schulname jedoch weniger präsent, da das Gebäude fortan eine Kinder- und Jugendsportschule (KJS) sowie eine Erweiterte Oberschule beherbergte.
Im Jahr 1977 wurde die Erweiterte Oberschule in W. I. Lenin umbenannt, ein Name, der jedoch nach den politischen Umbrüchen 1989 wieder fallen gelassen wurde.
Mit dem Beginn der deutschen Einheit im Schuljahr 1991/92 traten neue Schulformen nach neuem Recht in Kraft und das Gymnasium Luckenwalde wurde gegründet. Der Unterricht wurde an zwei Standorten, der Parkstraße 59 und den Weinbergen 40, durchgeführt.
Im Jahr 1993 wurde das 130-jährige Bestehen der Schule zelebriert. Aufgrund wachsender Schülerzahlen wurde ab 1994 ein drittes Schulgebäude, die ehemalige Körnerschule in der Rudolf-Breitscheid-Straße, in den Schulbetrieb integriert. Der Unterricht wurde hierbei auf die verschiedenen Gebäude verteilt: Jahrgangsstufe 7 in der Körnerschule, Jahrgangsstufen 8 und 9 in den Weinbergen, und ab Jahrgangsstufe 10 in der Parkstraße. Diese Aufteilung gestaltete den Stundenplan zunehmend komplexer und die Wegezeiten für Schüler und Lehrkräfte stiegen merklich.
Am 19. Dezember 1997 wurde der Schulerweiterungsbau feierlich eingeweiht und parallel dazu das Richtfest für die Sporthalle gefeiert. Mit der Eröffnung des neuen Gebäudes wurde auch der Schulname in "Friedrich-Gymnasium" geändert.
Die Übernahme des Erweiterungsbaus 1997 brachte zunächst keine wesentlichen Veränderungen mit sich, da anschließend die Sanierung des Altbaus folgte. Daher konnten zunächst nur Teile des neuen Gebäudes genutzt werden. Die Fertigstellung der neuen Sporthalle verzögerte sich bis 1998, weshalb der Standort Weinberge weiterhin für den Unterricht genutzt werden musste.
Ab dem Schuljahr 2002/2003 konnten alle Klassen am Standort Parkstraße unterrichtet werden. Das Schulgebäude feierte 2010 sein 100-jähriges Bestehen, zu diesem Anlass wurde das Eingangsportal durch den Landkreis Teltow-Fläming restauriert und feierlich übergeben. Im Mai 2013 fand schließlich das 150-jährige Schuljubiläum statt.