Генерал от кавалерии, генерал-адъютант. Обер-полицмейстер Санкт-Петербурга с 8 мая 1866 по 10 апреля 1873. Градоначальник Санкт-Петербурга с 10 апреля 1873 по 23 мая 1878.
Разработано Положение о Градоначальстве — в главе городской администрации поставлен градоначальник с правами губернатора. 7 ноября 1869 года произведена однодневная перепись населения и столичных домов. Проложена линия водопроводов из центра города на Васильевский остров, Петербургскую и Выборгскую стороны. Открыты Александровский сад возле Адмиралтейства, бульвар на Малой Конюшенной, гостиница «Европейская». Установлены памятники А. С. Пушкину в сквере на Пушкинской улице и Екатерине II в сквере на Невском проспекте. Основаны железопрокатный и проволочный заводы, вагоностроительный завод «Ретшке», бумагопрядильная мануфактура Л. Кенига.
Скончался 23 ноября (5 декабря) 1889 г.
Место захоронения: кладбище Выдубицкого монастыря в Киеве, Украина.
Место расположения могилы и состояние надмогильного сооружения: неизвестно. В 20-е годы кладбище было закрыто, а в 1930-1960-е уничтожено. Сегодня сохранено или восстановлено чуть более 10 могил. Трепова Ф.Ф. среди них нет.