Включенная в состав 1-й дивизии бригада Долгорукова, состоявшая из Новогородского, Вятского и Псковского полков, зимовала на побережье Виндавы во Фрауенбурге. К смене командующих Василий Михайлович отнесся бесстрастно, поскольку ни первого, ни второго не считал достойными такой чести полководцами. Решение государыни он не осуждал, тем более что пятого января 1758 года она в очередной раз оказала ему свое благоволение, отметив боевые заслуги в минувшей кампании пожалованием звания генерал-поручика.
Начав новую кампанию в январе, войска Фермера взяли крепость Кенигсберг и заняли всю Восточную Пруссию. Однако для надежного удержания завоеванной территории следовало покорить еще одну сильную крепость — Кюстрин, осаду которой русские войска начали в первые дни августа.
В результате десятидневной методичной бомбардировки крепость получила значительные повреждения, но главное — от возникших больших пожаров в ней сгорели заготовленные для прусской армии огромные запасы зерна и сена — более 600 тысяч четвертей.
— Тем временем двенадцатого августа к Кюстрину подошли главные силы короля Фридриха II. Чтобы не распылять армию на два фронта, Фермор, сняв осаду, отвел полки на правый берег Одера, где и занял удобную позицию у деревни Цорндорф.
Спустя два дня здесь, у Цорндорфа, произошло очередное столкновение двух армий, закончившееся на этот раз без видимого успеха противоборствующих сторон.
Опытный полководец Фридрих провел удачный маневр и, обойдя позицию Фермора, зашел ему в тыл, сразу поставив русские войска в невыгодное положение — под убийственным огнем размещенной на ближайших высотах неприятельской артиллерии Фермор был вынужден перестраивать полки таким образом, чтобы развернуть их в тыл, который теперь стал фронтом. Новая позиция оказалась крайне неудобной — пересекавшие ее овраги мешали слаженности действий полков, расположенных слишком плотно и несших поэтому огромные потери. Падавшее в середину батальона ядро, словно косой, срезало десятки стоявших плечо к плечу солдат.
Начав наступление на противника, Фридрих применил свой излюбленный прием — косую атаку. Удар наносился сначала по правому флангу, смяв который войска затем обрушивались на центр сразу с двух сторон — с фронта и фланга. У Фермора на правом фланге находилось 17 тысяч штыков и сабель, а Фридрих послал в атаку 23 тысячи.
Поначалу русской кавалерии удалось разбить неприятельский авангард и даже захватить 26 пушек, но пруссаки силами 46 эскадронов кавалерии нанесли главный удар, принесший Фридриху ощутимый успех, — русская конница была рассеяна, а атакованная с фронта, фланга и тыла пехота не выдержала страшной сечи и, отбиваясь из последних сил от наседавшего врага, стали отходить.
Предчувствуя скорую победу, Фридрих нанес новый удар — теперь по левому флангу. Но тут у Фермора стояли отборные войска — кирасиры, которые не только выдержали сокрушительный натиск пруссаков, но и, перейдя в контратаку, изрубили два неприятельских полка. Их нападение было столь стремительное и отважное, что сам король Фридрих едва не был убит, а его адъютант попал в плен.
Забрезжившая было у Фермора надежда на благоприятный исход баталии вскоре, однако, рассеялась — брошенной на помощь пехоте кавалерии удалось отразить атаку кирасир.
Сражение продолжалось до 7 часов вечера, но ни одна из сторон так и не смогла отпраздновать победу — обе армии сохранили первоначальные позиции и опять понесли большие потери. Особенно чувствительными, они оказались среди русского генералитета — из двадцати одного генерала, начавших баталию, к концу ее в строю остались только пять, остальные были либо убиты, либо ранены, либо попали в плен.
Генерал-поручик Долгоруков командовал в этом сражении 4-й пехотной бригадой, испытавшей на себе всю мощь неприятельского огня.
В один из моментов боя очередной картечный залп прусской артиллерии, выбросившей тысячи свинцовых пуль, угодил как раз в то место, где находился генерал, отдававший приказание своим офицерам. Василий Михайлович едва успел заметить, как один за другим повалились на землю сраженные солдаты, и тут же почувствовал резкий удар — словно кто-то хлестнул его раскаленным прутом по левой ноге.
Долгоруков шагнул в сторону, но ставшая непослушной нога подвернулась, и он упал лицом в траву.
Кто-то из офицеров испуганно завопил:
— Генерала убило!
Но Долгоруков, ощупывая ладонью рану, из которой хлестала кровь, крикнул озлобленно:
— Чего орешь, дурак? Не видишь — в ногу ударило! Позови лучше лекаря!
И потерял сознание…
От Цорндорфа армия Фридриха отступила в Саксонию, а Фермор отвел свое войско к Лансбергу, откуда потом ушел на зимние квартиры.
Долгоруков несколько недель залечивал рану, оказавшуюся не слишком тяжелой, а когда поправился, получил назначение в Обсервационный корпус для приведения его в порядок после крупных потерь под Цорндорфом.
За это время в армию был назначен новый главнокомандующий — неудачливого Фермора сменил генерал-аншеф граф Петр Семенович Салтыков, которому вскоре также пришлось давать генеральную баталию.