В ряды Рабоче-крестьянской Красной армии призван Ламским районным военкоматом Тамбовской области в августе 1938 года. Срочную службу проходил в кавалерийской части в Белорусском особом военном округе. В сентябре 1939 года принимал участие в Польском походе РККА. После завершения операции казачий кавалерийский полк, в составе которого служил Н. И. Долгов, дислоцировался в Западной Белоруссии недалеко от новой границы СССР.