Освоение территории Долгоруковского района началось с 1650 года. Во второй половине XIX века эти земли отошли во владение генерал-аншефа, участника Отечественной войны 1812 года Ю. В. Долгорукова и названы им Братовщиной.

В середине 90-х годов XIX века началось строительство железнодорожной линии Елец-Касторная-Валуйки. Начавшую действовать 1 октября 1897 году станцию назвали Долгоруково – по фамилии прежних владельцев села Братовщина Елецкого уезда Орловской губернии.

П. П. Семенов-Тян-Шанский в книге «Россия. Полное описание Отечества» поясняет: «Станция Долгоруково грузит в год 75 тысяч пудов преимущественно хлебных грузов. Получила свое название от соседнего села Долгоруково-Братовщина». Рядом были построены водонапорная башня для заправки паровозов, погрузочно-разгрузочная площадка и дома для работников. В конце XIX-начале XX века главным назначением станции стал вывоз хлеба из окрестных поместий.

До середины XIX века село было центром волости, затем относилось к Богато-Платовской, а позже к Сергеевской (центр в Меньшом Колодезе) волости Елецкого уезда Орловской губернии. В 1923 году выросли здесь административные здания, торговые лавки, трактир, харчевня, аптека. В 1928 году Братовщина вошла в состав Долгоруковского района Елецкого округа Центрально-Черноземной области (ЦЧО). После разделения ЦЧО в 1934 году Долгоруковский район, а вместе с ним и село, вошел в состав Воронежской, в 1935 ‒ Курской, в 1939 ‒ Орловской, а в 1954 году – Липецкой области. Ныне Братовщина фактически часть села Долгоруково, граница проведена условно. А дату открытия станции – 1 октября 1897 года – принято считать датой основания села Долгоруково.

Облик села менялся благодаря развитию железной дороги. При прокладке второй колеи линии Москва-Донбасс в 1934 году напротив вокзала появились первое двухэтажное здание для рабочих-железнодорожников, поликлиника, были построены магазины, сменившие купеческие лавки, новая школа. Даже электрофонари и электролампочки загорелись благодаря пуску железнодорожной станции.

Поздней осенью 1941 года на долгоруковскую землю вступили немецко-фашистские войска. В ночь с 3 на 4 декабря гитлеровцы ворвались в пылающий поселок и захватили станцию. Через 4 дня станцию освободили. Вокзал был взорван, поэтому дежурную железнодорожную связь устроили в товарном вагоне.

Рабочие по-ударному приводили в порядок путевое хозяйство. Уже 10 декабря железнодорожное сообщение с Касторной и Ельцом восстановилось. Но еще в 1942 году Долгоруково оставалось прифронтовым пунктом. Между ним и станцией Тербуны курсировали два бронепоезда – «Алтаец» и «Лунинец». 11 августа «Алтаец» подвергся смертоносной бомбардировке врага. Девять его зенитчиков погибли и были погребены в лесозащитной полосе железной дороги.

После окончания Великой Отечественной войны члены экспедиционного отряда «Восход» начали поисковые работы под руководством краеведа Николая Ивановича Филимонова. В мае 1975 года на месте гибели бронепоезда появился обелиск с именами девяти зенитчиков.

Со временем станция была восстановлена. По данным на 2013 год пассажирооборот достигает более 5000 человек в год. На станцию доставляют грузы из Украины, Белоруссии, а отгружают – в центр европейской части России и даже в Египет.

Выросло и само село Долгоруково. По состоянию на 2021 год здесь проживает более 5 тысяч человек. В основе экономики лежит развитие сельского хозяйства, розничной и оптовой торговли, индивидуального предпринимательства. В селе расположена районная больница, бюджетное общеобразовательное учреждение со статусом лицея, детский сад, детско-юношеская спортивная школа.

На территории Братовщины сохранилось «памятное место» на месте усадьбы Быхановых (дом и сад), где последние семнадцать лет жизни провел выдающийся русский ученый Е. В. Быханов. Сегодня оно охраняется государством как региональный памятник архитектуры. Кроме того, в Долгоруково располагается музей-усадьба «Край Долгоруковский» ‒ филиал Липецкого областного краеведческого музея.