Когда, в 1706 году, Карл XII занял Варшаву и принудил Августа II отказаться от престола, Долгоруков вернулся в Россию. В 1708 году, после измены Мазепы, он руководил выборами нового малороссийского гетмана и провёл в это звание преданного России Скоропадского; в 1709 году отличился в Полтавской битве. В том же году вновь назначен послом в Польшу.
Заботы его об интересах России и православия возбудили против него такую ненависть польского духовенства и поляков, что в 1721 году он, по собственной его просьбе, был отозван из Варшавы и получил звание сенатора.
Владел Подмоклово. Дочь его была замужем за Василием Федоровичем Салтыковым, братом царицы Прасковьи. Он обращался с нею жестоко, и она была вынуждена бежать к отцу, который начал за нее долгий бракорозводный процесс, который шел плохо из-за обилия друзей у Салтыкова. Дочь после смерти Долгорукова развели и постригли в монастырь.
