Родился 21 августа 1976 года в селе Шамкино Республики Чувашия.  Вскоре его семья переехала в Самарскую область. В 1994 году окончил тольяттинское СПТУ-54 по специальности «мастер сельскохозяйственного строительства».

На службу во внутренние войска призван Ставропольским РВК Самарской области в декабре 1994 года. Служил в отряде специального назначения «Русь».

 С 15 по 16 января 1996 года при проведении специальной операции по освобождению заложников в селе Первомайское Олег Долгов действовал в составе одной из штурмовых групп. При подходе к юго-западной окраине населённого пункта штурмовая группа, несмотря на ураганный огонь противника, сумела преодолеть его сопротивление и проникнуть на территорию, контролируемую террористами.

Рядовой Олег Долгов, проявив мужество и отвагу, одним из первых ворвался и закрепился на окраине села, обеспечив огневое прикрытие остального личного состава группы. 16 января более шести часов штурмовая группа, в составе которой действовал рядовой Олег Долгов, сдерживала попытки прикрывающихся заложниками радуевцев вытеснить штурмующих из села. Когда группа боевиков, оборудовав огневую позицию в одном из домов, остановила продвижение подразделений федеральных войск, рядовой Олег Долгов, рискуя жизнью, незаметно подобрался к позиции противника и уничтожил его, забросав гранатами.

Почти половину дня Олег в составе своей штурмовой группы сражался с бандитами в самом селе. В одном из боестолкновений ему удалось освободить несколько заложников, причём Долгов, по словам товарищей, уничтожил трёх террористов. Потом группе была поставлена задача взять ящик с боеприпасами и во чтобы то ни стало пробраться к соседям справа. Те глубоко вклинились в оборону боевиков, а патроны были на исходе. Пошли самым коротким, но и самым опасным путём – через простреливаемый пустырь. Ящик тащили попеременно. Чудом добрались до построек. Своих не видно, вокруг только враги. Пули не дают поднять голову и осмотреться. Прикрывая друг друга огнём, двинулись вдоль пустыря к соседнему зданию. Боевики их обнаружили и открыли сильный огонь. Долгова легко ранило в шею, товарищу рядом прострелили кисть руки. Тут не то чтобы куда-то ещё ползти, шевелиться опасно. Но о себе думать некогда, где-то в этом районе их товарищи ждут помощи. Надо вот только другу руку перевязать. Долгов дал товарищу укрыться за стенкой, уступив ему своё место, а сам в это время чуть-чуть привстал. Здесь его и нашла снайперская пуля.

Указом Президента Российской Федерации от 20 июля 1996 года рядовому Долгову Олегу Николаевичу присвоено звание Героя Российской Федерации (посмертно).

Похоронен в посёлке Луначарский Самарской области. Одна из улиц этого посёлка носит имя Олега Долгова.