Perkongsian hidup di antara Sultan Ahmad Al-Mu'adzam Shah dengan Che Pah, seorang daripada isteri baginda telah dikurniakan seorang putera yang bernama Tun Mahmud pada hari Jumaat 4 Februari 1868 bersamaan 10 Syawal 1254H. Nama Tun Mahmud itu bagaimanapun telah diubah kepada nama Tengku Mahmud apabila Almarhum Sultan Ahmad dimasyhurkan memakai gelaran Sultan.
Sultan Ahmad Al-Mu'adzam Shah telah mengangkat puteranya Tengku Mahmud menjadi Pemangku Raja pada 22 Julai 1889 bagi membantu Baginda di dalam urusan pemerintahan negeri. Kemudiannya, menurut persetujuan Sultan Ahmad Al-Mu'adzam Shah yang disahkan di dalam Mesyuarat Negeri pada 11 Oktober 1891, Tengku Mahmud diberi gelaran Tengku Besar Pahang iaitu gelaran kepada seorang bakal Sultan.
Baginda telah berkahwin dengan Tengku Mariam iaitu puteri kepada Al-Marhum Sultan Abu Bakar dari Johor pada Julai 1913 tetapi tidak meninggalkan zuriat.
Baginda menggantikan ayahandanya sebagai Sultan yang Memerintah pada 9 Mei 1914 dan Tengku Mariam pula dilantik sebagai Tengku Ampuan Besar. Pemerintahan baginda sebagai Sultan tidak lama, apabila baginda mangkat pada malam Selasa, 19 Jun 1917 di Rumah Rehat Kuala Pahang. Jenazah baginda dimakamkan berhampiran dengan makam Almarhum ayahanda baginda di Makam Diraja Kampung Marhum, Kuala Pahang. Baginda digantikan adindanya Yang Mulia Tengku Abdullah, sebagai Sultan Pahang yang baru.