Met de formele titel van aartsbisschop van Tamiathis ofwel Damiata/Damietta bekleed trok hij naar twee diplomatieke posten van de Heilige Stoel. Zo was hij eerst apostolisch nuntius in Keulen (1786-1794), wat hij verliet bij de Franse invasie in het Rijnland, en vervolgens nuntius in Lissabon (1794-1802). In 1801 creëerde de pas benoemde paus Pius VII hem tot kardinaal. Pacca zou nog jaren aan de zijde van Pius VII blijven.