Dolgorukov, nyt kenraalimajuri, palveli Seitsemänvuotissodassa, erottui sekä Küstrinin piirityksessä että sen jälkeisessä Zorndorfin taistelussa.
elokuussa 1758. Küstrinissä osoittamansa urhoollisuuden ansiosta hänet ylennettiin myöhemmin kenraaliluutnanttiksi ja hänelle myönnettiin Aleksandr Nevskin ritarikunnan. Dolgorukov haavoittui tämän kampanjan lopussa säiliöllä ja joutui etsimään hoitoa vammansa vuoksi, mutta kenraali toipui ajoissa johtamaan jalkaväkiyksikköä Kunersdorfissa. Hän oli myös läsnä Kolbergin kolmannessa piirityksessä yhtenä Rumyanstevin alaisista. Kun Katariina Suuri nousi valtaan sodan loppupuolella, hän suosikin Dolgorukovia hänen palveluksestaan ja ylisti hänet kenraalipäälliköksi virallisen kruunajaisensa päivänä. Vuonna 1767 hän myönsi hänelle Pyhän Andreaksen ritarikunnan, Venäjän valtakunnan korkeimman ritarikunnan.