Участник Семилетней войны. Тяжело ранен в битве при Гросс-Егерсдорфе. В бою при Цорндорфе командовал Киевским полком и за мужество и храбрость удостоился звания секунд-майора, а затем - после осады крепости Кольберг - премьер-майора. Русско-турецкую войну окончил в 1774 г. генерал-аншефом. В ходе новой войны с Турцией (1787-1791) участвовал в штурме Очакова, в сражениях под Аккерманом и Бендерами.

Во время недолгого пребывания в должности главного начальника столицы обратил внимание на необходимость очищения реки Яузы, предпринял меры, не позволяющие открыть вновь после пожара водочный завод, построенный в противность законов , разрешил использовать бут, оставшийся при сооружении казенных зданий. Для украшения и озеленения улиц вдоль современного Бульварного кольца были высажены деревья.

Одновременно, во исполнение высочайших повелений Павла I, в городе велось строительство казарм. Разместились они в одном из красивейших зданий города - Екатерининском дворце в Лефортово.

Дворцовые интриги привели к тому, что в ноябре 1797 г. Ю.В. Долгоруков был уволен от службы, однако уже через год князь получил назначение членом Совета при Высочайшем дворе. Вскоре он вновь был неожиданно уволен в отставку.

В ноябре 1806 г. Александр I доверил ему должность начальника земского войска седьмой области и подарил табакерку с царским портретом. Так кончилась карьера одного из представителей старинного дворянского рода, знатного вельможи екатерининских времен.