При Петре I прославился также и представитель другой ветви Голицыных – князь Дмитрий Михайлович, начавший карьеру при дворе стольником. В период петровских преобразований Дмитрий Голицын, как и многие молодые дворяне, отправился на учебы за границу. Учился он в Италии, а вернувшись в Россию, был отправлен послом в Константинополь. При нем был ратифицирован договор с Турцией о 30-летнем мире. В дальнейшем он служил воеводой, а с 1711 года стал губернатором Киева. В период Северной войны Дмитрий Михайлович обеспечивал безопасность тылов и снабжение русской армии на Украине. Проявив себя прекрасным администратором, он в 1718 году возглавил Камер-коллегию – важнейшее ведомство государства, занимающееся финансами России. В 1722 году Дмитрий Михайлович стал сенатором, а через четыре года – членом Верховного тайного совета.
В годы царствования Петра Великого к власти пришло много людей недворянского происхождения. Самый яркий пример – Александр Данилович Меншиков, ставший фактическим правителем государства при Екатерине I. Для многих в то время Голицын стал лидером родовитой оппозиции, недовольной господством «худородного» временщика. 
И после воцарения Петра II в 1727 году Меншиков вскоре попадает в опалу, а Голицын становится фактическим главой Верховного тайного совета. Он уже был стар и умудрен опытом, а его манеры, образованность, сдержанность и достоинство вызывали уважение не только среди двора российского императора, но и у иностранцев. Английский посланник Клавдий Рондо оставил о Дмитрии Михайловиче такие воспоминания: «Имеет необыкновенные природные способности, которые изощрены наукой и опытом, одарен умом и глубокой проницательностью, предусмотрителен в суждениях, важен и угрюм, никто лучше него не знает русских законов, он красноречив, смел, предприимчив, исполнен честолюбия и хитрости, замечательно воздержан, но надменен, жесток и неумолим».
Дмитрия Михайловича Голицына новый государь – Петр II – сильно разочаровал. Его раздражало то, что царь и его окружение относятся пренебрежительно к представителям знатных фамилий. Вероятно, это сыграло большую роль в том, что после его скорой смерти в 1730 году Голицын, объединившись с Долгорукими, выступал за ограничение власти. Пригласив на русский престол Анну Иоанновну, ей были предложены определенные условия, ограничивающие самодержавную власть. Но, как мы знаем из истории, новая императрица быстро «лишилась контроля» со стороны верховников при активной поддержке другой части дворянства. Голицын пытался сохранить власть и влияние, но потерпел поражение. Он отошел от политики и уединился в своем родовом имении Архангельском, решив провести последние годы жизни среди книг и картин, которых собрал великое множество.
