Начало службы Василия Лукича относится к 1687 году, когда он отправился в свите своего дяди, князя Якова Федоровича, во Францию. Целью посольства было извещение французского короля о заключении мира между Россией и Польшей для оказания помощи германскому императору в войне с Турцией. Склонить Францию к союзу не удалось – посольство особого успеха не имело. На приеме Василий Лукич преподносил монарху Франции дары и получил от него подарок – портрет, украшенный драгоценными каменьями. Далее русское посольство отправилось в Испанию, а князь Василий остался в Париже «для усовершенствования себя в языках и науках». Здесь он основательно изучил несколько иностранных языков, заимствовал внешний лоск версальских придворных и завел полезные знакомства. Во Франции он провел 13 лет и вернулся в Россию в 1700 году.
С этого времени начинается его официальная дипломатическая служба. Он получает назначение в посольскую свиту своего другого дяди, князя Григория Федоровича, назначенного русским посланником в Польше. От царя Петра они получили тайное задание – добиться скорейшей отправки польского вспомогательного войска против шведов для отвлечения их от Нарвы. Следовало также договориться о встрече короля Августа и Петра I. Поручение было выполнено. В дальнейшем в течение 1706 и 1707 годов Василий Лукич заменил дядю в должности русского посланника, и в его задачу входило обеспечение союза России и Польши против шведского короля Карла XII.
С 1707 по 1720 год Долгоруков был послом в Дании, где ему поручено было разорвать союз датского короля Фридриха IV с Карлом XII и затем укрепить союз и дружбу России с Данией. Миссия эта была особенно трудной. Прекрасно разбираясь в положении в основных странах Европы, Василий Лукич сумет не только выполнить поручение, но и давать своему государю крайне полезные сведения и налаживать выгодные контакты на будущее. Получая указания от Петра I, князь всегда старался поступать с наибольшей выгодой для России. Вот выдержка из одного его письма: «Король намерен вступить в войну, но не заключает союза, чтобы побольше выпросить денежных субсидий. Мое мнение: хотя союз с датским королем нужен как теперь, так еще больше на будущее время, однако надобно стараться ввести датского короля в этот союз как можно безубыточнее. Я хотя имею указ обещать им 500000 рублей на первый год, однако до сих пор не объявлял еще им более 300000 рублей и вместо 20000 пехоты объявлял только 10000, потому что вижу их склонность к вступлению в войну и думаю, что и тем будут довольны». И несмотря на сильное противодействие английского и голландского посланников в Копенгагене, Долгорукову удалось без субсидий со стороны России заключить союзный договор с Данией. За деятельную службу он был награжден датским королем орденом Слона, а в России он получил чин тайного советника.
