Під час відступу Центральної Ради на Волинь залишався в Києві, проте не крився від радянських властей, відвідав кілька разів свого земляка, головнокомандуючого збройними силами Радянської України Ю. Коцюбинського, намагався довести до кінця незавершені справи по галицько-буковинському комісаріату. І ще – брав участь у діяльності ЦК партії соціалістів-федералістів разом з С Єфремовим, А. Ніковським, В. Прокоповичем та ін. З поверненням до Києва Центральної Ради разом з австро-німецькими окупаційними військами Д. Дорошенкові пропонували посади міністра освіти, посла до Голландії, але він згоди не давав. Пізніше він пояснював це невірою у можливість Ради налагодити скільки-небудь ефективне функціонування державного апарату, українського суспільства. Більше того, на думку Дмитра Івановича, просто неможливо було розраховувати хоч на якийсь контроль за подіями з боку лідерів УНР.
Гетьманський переворот соціаліст-федераліст зустрів з певними надіями, хоч добре розумів обмежені можливості нового уряду вести в умовах окупації незалежну політику, розбудовувати українську державність.
На відміну від українських соціал-демократів і українських есерів, що перейшли в опозицію до гетьманського режиму, частина керівництва українських соціалістів-федералістів (і серед них Д. Дорошенко) вважали за можливе співпрацювати з урядом, щоправда на особистісних, не партійних засадах. Після кількох попередніх розмов-консультацій, подолання внутрішніх невизначеностей і вагань Дмитро Іванович вирішив скористатись пропозицією П. Скоропадського і ввійти до уряду Ф. Лизогуба. Уже 20 травня 1918 р. він приступив до виконання обов'язків керуючого Міністерством закордонних справ і очолював зовнішньополітичне відомство України майже півроку – до 14 листопада. А з 2 вересня цього ж року його офіційна посада – міністр закордонних справ. Можна стверджувати, що саме в цей час було налагоджено повноцінну дипломатичну службу України. Безперечно, за весь час Української революції це був найбільш плідний період зовнішньополітичної діяльності України. Молоду державу «де-юре» визнали 12 країн і «де-факто» 8 країн. В Україні було відкрито 33 консульства 20 держав. У свою чергу Україна відкрила свої консульські установи в 22 державах.
Безперечно і те, що у здобутках зовнішньополітичної діяльності Української гетьманської держави значною мірою втілились неабиякі здібності, знання, талант Дмитра Івановича Дорошенка. Працював він з величезним натхненням, не шкодуючи сил і здоров'я. Це не значить, що він в усьому поділяв політику гетьмана П. Скоропадського, уряду держави, в усьому підтримував своїх колег. Навпаки, було чимало конфліктів, взаємного невдоволення, непорозумінь. Людина з проникливим аналітичним розумом, Д. Дорошенко бачив негативні риси характеру і самого П. Скоропадського, і багатьох міністрів, боляче переживав зволікання з розв'язанням пекучих проблем, які з дня на день дедалі ускладнювали, загострювали ситуацію.
Однак він свідомо прийшов в уряд, хоч це коштувало йому членства в УПСФ, із завзяттям включився в державотворчу діяльність, прагнучи якомога ефективніше використати зовнішньополітичний чинник для розбудови України. За його глибоким переконанням, однією з вирішальних умов зміцнення української державності в тогочасних конкретно-історичних обставинах був пошук шляхів досягнення стратегічної мети Української революції, яка майже безроздільно панувала в 1917 р., – створення федеративного союзу національно-державних утворень колишньої Російської імперії на нерадянській основі. Він взагалі вважав, що з Росією слід рахуватися як з фактором найпершої величини, як найголовнішим суб'єктом у стосунках України із зовнішнім світом. Тому він надавав великого значення і переговорам з РРФСР, які почалися уже 23 травня 1918 р. і тривали весь час, доки Д. Дорошенко був міністром закордонних справ. Хоч пізніше Д. Дорошенко і робив різні закиди щодо фактів контактів членів російської делегації X. Раковського і Д. Мануїльського з В. Винниченком, Мазуренком та іншими опозиціонерами гетьманату, що готували державний переворот, у 1918 р. він розглядав українсько-радянські переговори як елемент зміцнення стабільності національної державності.
Як політик-реаліст, він досить тверезо оцінював вагу австро-німецьких багнетів для збереження гетьманського режиму. І восени 1918 р., коли виснажені війною Німеччина і Австро-Угорщина запросили миру в Антанти і США, Д. Дорошенко змушений був відправитися до Берліна з проханням залишити окупаційні війська в Україні. Там його застала революція в Німеччині. Терміново довелось перебиратися до Швейцарії в надії на переговори з Антантою. Та гетьман П. Скоропадський в умовах піднятого Директорією повстання вирішив вдатися до розпуску уряду Ф. Лизогуба як «германофільського», і міністр Д. Дорошенко також потрапив у відставку.
В умовах політичного дискомфорту, підозрілого ставлення до себе з боку Директорії, а також моральної і фізичної втоми Д. Дорошенко вдався до улюбленого заняття – науково-літературної праці. Серед інших публікацій готував історію галицької руїни 1914—1917 pp., що була опублікована в журналі «Наше минуле».
Водночас подав прохання до Міністерства народної освіти про призначення приват-доцентом кафедри історії України Українського університету, який було створено в Кам'янці-Подільському за гетьманату. Міністр і ректор університету І. Огієнко дав згоду.
Дмитро Іванович поринув у роботу, із задоволенням взявся до викладання, намагався триматись осторонь політичного життя, хоч Кам'янець досить швидко став його епіцентром. Саме сюди переїхали спочатку опозиційні Директорії політичні діячі, а потім і сама Директорія, що під тиском радянських військ змушена була залишити Київ, а затим і Вінницю. Під безпосередньою загрозою виявився і Кам'янець-Подільський.
Саме у ті дні Д. Дорошенко у складі «закупової комісії» виїхав до Галичини з метою придбання устаткування для університетської друкарні. Із Станіслава, де не вдалося здійснити запланованої покупки, було вирішено їхати до Праги, а далі – до Відня. Тимчасом збройні сили УНР зазнали нових поразок у Галичині, повернення на батьківщину стало проблематичним, відпадала потреба і в друкарському устаткуванні.
Деякий час Д. Дорошенко перебував у Чехії, де завершив роботу над рукописом підручника з історії України, ще раніше замовленого Міністерством освіти.
Кілька місяців очолював місію Українського Червоного Хреста на Балканах, займався репатріацією українських полонених з Італії, Сербії, Румунії. Скрізь, де бував, працював у місцевих бібліотеках.
Врешті, наприкінці 1919 р., опинився у Відні, де остаточно визначився його статус як емігранта, «вигнанця» з усіма наслідками незавидного становища. Озираючись назад, Дмитро Іванович бачив не лише «звиви» своєї політичної кар'єри доби революції, а й цілу низку опублікованих праць: історико-літературознавчі – про П. Куліша, М. Костомарова, І. Нечуя-Левицького (К., 1918,1920), краєзнавчі – «Коротенька історія Чернігівщини» (Чернігів, 1918), «По рідному краю» (К., 1919), «Про минулі часи на Поділлю» (Кам'янець-Подільський, 1919), «Угорська Україна» (Прага, 1919).
Подружжю Дорошенків жилось на чужині дуже сутужно.
Матеріальні нестатки доповнювались браком необхідних матеріалів для справжньої науково-дослідницької роботи (а на батьківщині залишились багата бібліотека, архів, рукописи), примножувались невимовною тугою за рідним краєм. Сам Дмитро Іванович вважав, що він здебільшого займається популяризацією історичних знань, читаючи курси з української історії. І це було не стільки виявом природної скромності, скільки свідченням вимогливого ставлення до себе, до того, що справжня історична наука, оригінальні історичні праці без надійної джерельної бази неможливі. В одному з листів до В. Липинського Д. Дорошенко з болем писав: «Поки я не сиджу коло архівів, як Ви колись, доти з мене історик хіба в планах. Оце моє фальшиве становище історика, це моя болюча рана, на яку я не можу вжити ліків, хоч і знаю які ці ліки…» Та й згодом не раз у листах до колег, у розмовах з ними він жалівся на долю, на те, що не судилося йому як слід зайнятись дослідницькою роботою, до якої був особливий потяг і від якої відчував справжнє задоволення. «Не з моєї вини так сталося, – ділився він з О. Оглобліним, – аж до самої еміграції я більше присвячував часу і праці діяльності громадській і політичній, ніж науці, в якій через те був скоріше аматором. Опинившись же на чужині, я був відрізаний від джерел, від архівів і знов же мусив зайнятись науково-педагогічною працею та й тією самою політикою… Отже залишилося працювати хіба над історіографією та популяризацією».
До честі Дорошенка-дослідника слід віднести те, що при найменшій нагоді він не заспокоювався, доки не опановував архіви тих країв, куди його закидала доля або куди міг дістатися у пошуках корисної інформації. Тому-то і в його творах велика кількість посилань на архіви Німеччини, Австрії, Швейцарії, Чехословаччини, Польщі, Туреччини… Хоч вчений вважав, що того замало.
У 1923 р. Д. Дорошенка обирають професором Українського вільного університету та Кардового університету (Прага) по кафедрі української історії. Того ж року його обирають і членом-кореспондентом Вищої школи слов'янських студій Лондонського університету.
Свою науково-публіцистичну діяльність Дмитро Іванович завжди оцінював дуже скромно, хоч насправді вона була не просто значною, а й навіть вражаючою за умов, у яких здійснювалась. У короткий термін йому вдалося видати «Курс історії України для вищих кляс середніх шкіл» (Відень, 1921), «Короткий курс історії України» (Катеринослав, Ляйпциг, 1923), «Огляд української історіографії» (Прага, 1923), низку монографій і ґрунтовних статей про діячів української науки і культури: «Пантелеймон Куліш» (Ляйпциг, 1923), «Микола Іванович Костомаров» (Ляйпциг, 1924), «В'ячеслав Липинський і його думки про українську націю і державу» (Відень, 1925), «Пам'яти академіка Миколи Сумцова» (Прага, 1925), «Пам'яти П. Я. Дорошенка» («Хліборобська Україна». – Відень, 1920,36. 1), «Історія Русов, як пам'ятка української політичної думки др. пол. XVII ст.» (там само, 1921. Кн. V—VI). У 1925 р. у Празі Д. Дорошенко в черговий раз перевидав значно доповнений і виправлений «Покажчик літератури українською мовою в Росії за 1798—1897 роки», що вперше був виданий ще у його студентські роки.
Дуже інтенсивно займається в цей час Д. Дорошенко і мемуаристикою. Поєднання фахового бачення історичного процесу з блискучою, всотуючою безліч деталей, нюансів пам'яттю і талантом публіциста роблять його спомини не просто помітним явищем, але й вирізняють їх серед інших особливими притягальними якостями, дістають незмінно високу оцінку не лише науковців, але й широкого читацького загалу. Достовірність опублікованих даних ніколи не викликала сумніву, і історики, особливо ті, хто вивчає історію міжнародних відносин, дипломатію, завжди користувалися ними як своєрідними зведеннями фактів. Чималий інтерес становлять праці «Дещо про закордоннуполітикуУкраїнськоїДержавив 1918р.» («Хліборобська Україна». 36.1—3. – Відень, 1920, 1921), «Война и революция на Украине» (Историк и современник. Кн. 1—3,1921; Кн. 4, 1923; Кн. 5, 1924). Дуже змістовні й оригінальні спогади-нариси про I. Шрага, Ф. Матушевського, А. Вязлова, В. Науменка, Т. Зіньківського, Л. Милорадович, П. Мирного, Д. Марковича, О. Потебню, А. Шептицького.
Особливе місце займають досить ґрунтовні, детальні, багатопланові «Мої спомини про недавнє-минуле (1914—1920 pp.)» «Львів, 1923, 1924». Автор прагнув у них дати об'єктивні факти, створити замальовки-спостереження без підкорення їх політичним уподобанням і наперед визначеним схемам. Та найсуттєвішою працею тих років став тритомник «Слов'янський світ в його минулому й сучасному» (Берлін, 1922).
Кілька років поспіль Д. Дорошенко був захоплений дослідженням, осмисленням історії 1918 року в Україні, на який припав апогей його власної політичної кар'єри. Автору дуже поталанило: у Відні і Берліні вдалось роздобути численні дипломатичні документи, в тому числі й цілком таємні, комплекти тогочасних періодичних видань. Деякі матеріали, новітні праці надіслав з Радянської України С Єфремов. Автор зібрав численні публікації про події 1918 р., мемуари, використав власні записи і спомини. Восени 1925 р. праця була завершена, проте необхідні для видання рукопису, обсягом 50 друкованих аркушів, кошти знайти було дуже непросто, і вихід книги безперспективно відкладався з року на рік.
Разом з іншими негараздами (нестабільністю викладацької діяльності, необхідністю частих переїздів, перманентною фінансовою скрутою) все це псувало настрій, породжувало невіру у смисл роботи, смисл життя. У той час Д. Дорошенко писав у одному з листів до М. Грінченко (взагалі вони з дружиною, як і інші справжні інтелігенти, вели досить інтенсивну переписку з друзями): «Взагалі наша будучність уявляється в дуже непевних і неясних рисах. Ми вже тут заседілись, і нашим господарям вже надокучило.
Вони раді б нас здихатись, але як? І куди нас подіти? Додому вертатись? Але, не кажучи за все інше, що там робити?
З чого шматок хліба їсти? Який заробіток можна знайти? Де, наприклад, діватись з таким «фахом», як українська історія? Кому вона потрібна? І взагалі, кому потрібні ми, тріски великого зрубаного лісу? Отак, як подумаєш, то й прийдеш до висновку, що очевидно судилося нам тут і пропадати на чужині між «ляхи і чехи», як той Святополк Окаянний. Не хотілось би, розуміється, хотілось би ще послужити рідному краєві, є ще й сили деякі, і охота велика, та видно, таких, як ми, краєві не треба і місця нам там немає.
Значить, поки можна, будемо щось тут і далі робити, а як і цієї змоги не стане, то доведеться пропадати. Виходу нема».
Влітку 1926 р. завдяки зв'язкам і клопотанням П. Скоропадського в Берліні було створено Український науковий інститут. Його директором на пропозицію В. Липинського було призначено Д. Дорошенка. Вибір, безумовно, виявився вдалим.
Не позбавлений партійних і особистісних політичних симпатій, Дмитро Іванович водночас був справжнім вченим, готовим заради наукової істини піти на певні жертви, ідеологічні відступи тощо. Та обставина, що в ньому вчений дедалі брав гору над політиком, позитивно позначилась і на кадровому формуванні інституту. Запрошувались співробітники за принципом передусім наукових здібностей, а партійній належності не надавалось першочергової уваги. Прагнення бути переважно науковцем, аніж політиком, дозволяло директору Українського наукового інституту підніматись вище дріб'язкових інтриг, що значною мірою захопили емігрантські кола, не залишивши осторонь і інститут.
Під керівництвом Д. Дорошенка наукова установа міцно стала на ноги, виконала ряд оригінальних дослідницьких об'єктів.
Плідними виявились ті роки і особисто для Дмитра Івановича.
З'явилась ціла низка праць з давньої історії України, історії української культури. Серед інших особливу цінність становить розвідка «Шерерові Annales de la Petit Russie» та їх місце в українській історіографії» («Ювілейний збірник на пошану професора І. Бідла». – Прага, 1928).
Д. Дорошенко активно підтримує реноме блискучого мемуариста, випускає брошуру «Як було проголошено гетьманство у Києві 29 квітня 1918 року» (Вінніпег, 1927), публікує численні статті, чільне місце серед яких належить періоду Української революції: «Київ в перших днях революції» («Український голос». – 1927. – № 10), «З минулого» («Бюлетень Гетьманської Управи». – 1929. – № 1), «Організація збройних сил Української держави» (Там само. – № 2), «Церква і революція на Україні» («Січ». – 1931. – № 1—8), «Гетманство 1918 года на Украине» («Голос минувшего». – Париж, 1927. – Кн. V) та ін.
Головним же результатом тогочасного зосередження на науковій роботі стала підготовка фундаментального дослідження – «Історія України. 1917—1923 pp.».
Природно, що непересічна особистість, висококваліфікований талановитий дослідник, Д. Дорошенко створив оригінальну працю, яка має цілий ряд характерних особливостей.
«Історія України» Д. Дорошенка створювалась тоді, коли вже вийшли і пройшли випробування часом найголовніші твори інших учасників, керівників Української революції: М. Грушевського, В. Винниченка, П. Христюка, О. Шульгіна, М. Шаповала. І на події 1917-го, наступних років історик міг дивитись не лише через призму часу, а й з урахуванням того, як сприймалось їх відтворення у дослідженнях представників різних у минулому течій, партій. До того ж, за перехресної експертизи різних оцінок тих самих подій нерідко можна було угледіти не помічені раніше нюанси, звернути увагу на деталі, до яких не дійшли попередники. Д. Дорошенко мав змогу критично використати і праці ідейних, та й політичних противників, наприклад К. Оберучева, П. Мілюкова. В руках автора були і радянські видання, в яких з комуністичних позицій висвітлювались революційні події 1917—1920 pp. Це в першу чергу створені на основі численних документів хроніка «1917 год на Киевщине» і чотиритомник В. Антонова-Овсієнка «Записки о гражданской войне». Д. Дорошенко мав у своєму розпорядженні і діаспорну та радянську наукову періодику, окремі наукові монографічні дослідження, що з'явились за кордоном.