В мае 1815 князь Долгоруков был переведен губернатором в Москву, а спустя два года назначен сенатором 1 отделения 6 департамента Правительствующего сената. В 1824 ревизовал Вятскую, а в 1826 – Воронежскую, Курскую, Пензенскую и Симбирскую губернии.
27 апреля 1827 А. А. Долгоруков стал товарищем министра юстиции, а через три дня, «по случаю тяжелой болезни» князя Д. И. Лобанова-Ростовского, временно вступил в «права и обязанности министра юстиции». С 18 октября 1827 управляющий Министерством юстиции. В 1828 назначен министром юстиции и генерал-прокурором.
30 сентября 1829 Долгоруков был освобожден от занимаемой должности, но одновременно с этим назначен членом Государственного совета по департаменту экономии. В 1832 стал действительным тайным советником. Награжден целым рядом высших российских орденов.
Князь А. А. Долгоруков скончался 11 августа 1834 в Петербурге; похоронен в церкви Святого Духа Александро-Невской лавры.
А. А. Долгоруков заботился о независимости прокурорского надзора и провел в этом направлении через Правительствующий сенат несколько важных законов. При нем были более четко регламентированы права и обязанности товарища министра юстиции. Донесения прокуроров с мест он лично докладывал императору Николаю I.
Правительствующий Сенат слушал дело по возникшему вопросу: вправе ли Гражданские Губернаторы делать аттестации о Губернских Прокурорах и Стряпчих. Приказали: Губернские Прокуроры, на основании узаконений, везде смотрят и бдение имеют, дабы в Губерниях ничего противного закону и общей пользе не происходило, и в случае их упущений, или преступления должности, они подвергаются ответственности пред Министром Юстиции, или суждению Правительствующего Сената. В Высочайше же утвержденном 1 февраля 1819 года положении Комитета гг. Министров между прочим изъяснено: что польза службы требует, дабы Прокурор, как блюститель за точным исполнением законов и как чиновник, ни в чем Губернатору неподчиненный, никогда с ним и в тесной дружественной связи не был: ибо в сем последнем случае Верховное Правительство ни чрез кого уже по обязанности ни в каких беспорядках в Губернии и узнавать не будет иметь способа. Принимая все сие в соображение и находя, что по распорядку службы Губернских чиновников, Губернские Прокуроры и Губернские Стряпчие состоят в непосредственной зависимости Министра Юстиции, по удостоению коего и утверждаются они в сих званиях Правительствующим Сенатом, и из них последние по возлагаемым на