2年11月，被任命为中国驻巴拿马公使馆一等秘书，并仍兼任临时代办、总领事。1923年8月，改任中国驻秘鲁公使馆一等秘书，并同时兼任临时代办。1930年代，史悠明任青海柴达木盐务官员、国民政府实业部国煤救济委员会委员，中国煤油探矿公司筹备处代理人，与黄汲清及美国专家共事。1937年7月，受故交顾维钧（时任中国驻法国大使）之邀，史悠明出任西北地质矿产试探队队长。该队对中国西北石油资源进行了首次系统考察，促成了翁文灏主导的玉门油田开发。