Було се дуже недоречно, грозило новими проволоками і ускладненнями, бо Винниченка уряд міг би не затвердити. Але не було що робити. Дорошенко ніяк не хотів рискувати своїм щастям, а за те обіцяв їхати до Петербурга і просити за затвердження Винниченка. Кінець кінцем вирішено було помиритися з сим фактом і пробувати щастя з Винниченком – за браком якоїсь іншої комбінації. По закритім засіданні 18 серпня, що затяглось в глибоку ніч, проголошено відмову Дорошенка; вона мотивувалася тим, що метод фракційного формування не оправдав себе: кандидати, визначені до Генерального Секретаріату фракціями, часто в їх неприсутності, без попереднього порозуміння, відмовлялися від сих доручень, і справа протягається. Тому Мала Рада прийняла відмову Дорошенка до відому й доручила формулювання кабінету Винниченкові».
Пізніше Д. Дорошенко доводив, що М. Грушевський, незважаючи на певні тертя, що виникли, дуже вмовляв його залишитись на посту голови Генерального Секретаріату, однак зашкодила та обставина, що його вважали креатурою Тимчасового уряду (саме так було витлумачене й інтерв'ю заступника прем'єр-міністра М. Некрасова, що з'явилось у ті дні). А в своїй відомій праці «Історія України. 1917—1923 pp.» він писав, що «Центральна Рада доручила йому скласти Генеральний Секретаріат, перше автономне українське правительство, але скоро зрікся формування цього правительства й головування в ньому через тактичні й принципіяльні розходження з головою Ц. Ради проф. М. Грушевським». Д. Дорошенко стверджував також, що він сам взявся вмовляти В. Винниченка повернутися на залишену посаду й очолити той склад Генерального Секретаріату, який запропонував Д. Дорошенко, що він же пообіцяв якнайшвидше владнати з Тимчасовим урядом питання про затвердження Секретаріату і домігся цього.
Наприкінці серпня Д. Дорошенко був призначений губерніальним комісаром Чернігівщини зі збереженням за ним і посади галицько-буковинського комісара. Оцінюючи дещо пізніше тогочасні події, Д. Дорошенко писав: «Революція 1917 року вскрила всю підсвідому, органічну «нереволюційність» моєї вдачі, моєї психіки. Спочатку непомітно для інших я в революції грав уже здержуючу роль, був фактично контрреволюціонером і всі свої високі посади в новій пореволюційній ієрархії використовував не для «углубления революции», а для її загальмування: революцію я стрів без ентузіазму; із самих перших днів мене охопило пророче передчуття чогось страшного, але ніколи було віддаватись почуттям». З переїздом до Чернігова, за словами Д. Дорошенка, «більше на службі в “Українській революції”» він не був.
З падінням Тимчасового уряду Центральна Рада і Генеральний Секретаріат надали Д. Дорошенкові статус свого представника в Чернігові. Проте реальної влади в його руках було мало. Маси швидко більшовизувались. Дмитро Іванович, відчуваючи свою безпорадність, залишив Чернігів напередодні встановлення там влади Рад і переїхав до Києва. Однак і тут чогось корисного зробити не зміг.
Під час відступу Центральної Ради на Волинь залишався в Києві, проте не крився від радянських властей, відвідав кілька разів свого земляка, головнокомандуючого збройними силами Радянської України Ю. Коцюбинського, намагався довести до кінця незавершені справи по галицько-буковинському комісаріату. І ще – брав участь у діяльності ЦК партії соціалістів-федералістів разом з С Єфремовим, А. Ніковським, В. Прокоповичем та ін. З поверненням до Києва Центральної Ради разом з австро-німецькими окупаційними військами Д. Дорошенкові пропонували посади міністра освіти, посла до Голландії, але він згоди не давав. Пізніше він пояснював це невірою у можливість Ради налагодити скільки-небудь ефективне функціонування державного апарату, українського суспільства. Більше того, на думку Дмитра Івановича, просто неможливо було розраховувати хоч на якийсь контроль за подіями з боку лідерів УНР.
Гетьманський переворот соціаліст-федераліст зустрів з певними надіями, хоч добре розумів обмежені можливості нового уряду вести в умовах окупації незалежну політику, розбудовувати українську державність.
На відміну від українських соціал-демократів і українських есерів, що перейшли в опозицію до гетьманського режиму, частина керівництва українських соціалістів-федералістів (і серед них Д. Дорошенко) вважали за можливе співпрацювати з урядом, щоправда на особистісних, не партійних засадах. Після кількох попередніх розмов-консультацій, подолання внутрішніх невизначеностей і вагань Дмитро Іванович вирішив скористатись пропозицією П. Скоропадського і ввійти до уряду Ф. Лизогуба. Уже 20 травня 1918 р. він приступив до виконання обов'язків керуючого Міністерством закордонних справ і очолював зовнішньополітичне відомство України майже півроку – до 14 листопада. А з 2 вересня цього ж року його офіційна посада – міністр закордонних справ. Можна стверджувати, що саме в цей час було налагоджено повноцінну дипломатичну службу України. Безперечно, за весь час Української революції це був найбільш плідний період зовнішньополітичної діяльності України. Молоду державу «де-юре» визнали 12 країн і «де-факто» 8 країн. В Україні було відкрито 33 консульства 20 держав. У свою чергу Україна відкрила свої консульські установи в 22 державах.