Năm 1922, nhân dịp nước Pháp mở cuộc triển lãm tại thành phố Marseille, Chính phủ Pháp mời vua Khải Định qua thăm, đồng thời thưởng ngoạn cuộc triễn lãm và để thấy nước Pháp văn minh, tiến bộ như thế nào. Ngày 24-4-1922, vua Khải Định ngự giá sang Tây. Khi đi, mang theo Thái tử Vĩnh Thụy để Vĩnh Thụy nhân dịp này ở lại Pháp du học.
Theo Mộc bản sách Khải Định chính yếu sơ tập, quyển 2, mặt khắc 46, vua Khải Định đã gọi Vĩnh Thụy đến căn dặn rằng: “Sở dĩ cha mệnh cho con đi du học chính là muốn con mở rộng kiến thức, tăng cường trí tuệ, đồng thời có được hiểu biết về công việc giao thiệp, để sau khi thành tài có được một tư chất hoàn hảo.
Vả lại, làm địa vị một người đứng trên những người khác thì trách nhiệm không phải dễ dàng. Với trách nhiệm nặng nề to lớn thì phải có tư chất hơn người mới có thể đảm đương được. Nếu may mà con đi học thành tài trở về, đến khi cha gia trăm tuổi qua đời rồi, triều đình lập con lên kế ngôi thì tư chất của con đã đủ để gánh vác trách nhiệm ấy.
Còn nếu vạn nhất chẳng may vì duyên cớ ngoài ý muốn mà con không học được thành tài, khi đó nếu triều đình có đón con về lập lên ngôi thì con phải từ chối, nhất thiết không được nhận. Nhận ngôi để rồi không đảm đương được trách nhiệm thì không chỉ hại đến bản thân mà thôi đâu. Cái hại đối với bản thân mình còn là nhỏ, để lại mối lo cho tôn miếu xã tắc thì cái hại ấy mới là thật lớn. Con hãy nghe theo lời cha”.
Bên cạnh việc khuyên bảo Thái tử Vĩnh Thụy, vua Khải Định còn xuống dụ cho Giảng dụ Lê Nhữ Lâm được thăng hàm Thái thượng tự khanh, sung làm Phụ đạo Hán học cho Đông Cung và ban lời Dụ rằng: “Việc Hoàng tử xuất dương du học đã được đề cập rõ trong lời dụ về chuyến ngự giá sang Tây của trẫm. Nhưng vì Hoàng Thái tử tuổi còn trẻ, e nếu học tập ở châu Âu lâu ngày thì sẽ quên hết Á học, sau khi học xong rồi thì kém phần hoàn thiện.
Vì vậy, truyền Hồng Lô tự thiếu khanh, sung Giảng tập Lê Nhữ Lâm chuẩn cho thăng Thự hàm Thái thường Tự khanh, sung làm Hán học phụ đạo. Khanh hãy đi theo Hoàng Thái tử sang Tây để vào những lúc Hoàng Thái tử nghỉ ngơi rảnh rỗi sau khi học Tây học thì giảng dạy Nho học cho Thái tử, để sau này Thái tử thành tài đạt đức, có đủ kiến thức tinh vi ra trường trở về, thỏa niềm mong mỏi của trẫm. Khanh hãy kính vâng mệnh ra đi, chớ phụ mệnh của trẫm”.
Ngoài ra, vua Khải Định còn gửi gắm thêm Lê Nhữ Lâm: “Chuyến đi này bắt đầu nhập học Tây học thì mọi đường đi nước bước phải học cho thông thạo, đó là yêu cầu hàng đầu. Sau đó mới tới các khoa khác, trong đó đáng kể tới các sách vở Á học để khi rảnh rỗi đem ra giảng dạy, cùng với những điều khanh đã nêu trong sớ tâu đem ra hướng dẫn cho Thái tử, thì chỉ trong vòng không quá 3 năm là có thể trở thành người hoàn bị. Khanh hãy kính cẩn ghi nhớ”.
Trước khi lên đường sang Pháp, Đông triều Phụ đạo Lê Nhữ Lâm xin được mang theo một số tài liệu chữ Hán và chữ Quốc ngữ liên quan đến việc rèn luyện học tập, tâm thân và đạo đức để giảng dạy cho Thái tử. Còn chuyện học hành, ăn ở của Thái tử, Lê Nhữ Lâm tâu xin hễ mỗi khi có tàu thuyền sang sẽ viết thành phiến sao ra ba bản gửi về tiến lãm, trong đó Lưỡng cung mỗi cung 1 bản, Ngư lâu 1 bản. Vua Khải Định đều chuẩn cho”.
Sau mấy tháng ở Pháp, ngày 14-6-1922, vua Khải Định từ giã thủ đô Paris trở về Việt Nam. Còn Vĩnh Thụy ở lại được vợ chồng Khâm sứ Huế là Charles nhận đỡ đầu nuôi nấng. Khi Thái tử du học chưa được bao lâu, lo lắng cho con, trong một buổi thiết triều, vua Khải Định đã giáng bảo thị thần, nhất là những người đi theo hầu Thái tử ở Pháp, Mộc bản sách Khải Định chính yếu sơ tập, quyển 10, mặt khắc 9 chép rằng: “An Nam đường đường là một đế quốc, đưa Hoàng Thái tử sang du học chính là muốn cho học hành trưởng thành để về bảo vệ, giữ gìn đế quốc ấy. Vì vậy, trong khi hướng dẫn, mở mang kiến thức phải cẩn thận tuyệt không được để cho một chút tư tưởng dân chủ nào in hằn vào trong đầu óc của Thái tử. Trẫm xem lời ý ấy thật đáng cảm kích. Lại nói rằng, học vấn của Đại Pháp đã từng có những phát minh lớn đối với những vấn đề chủ đạo thuộc về luân lý. Kế sau đó, tuy cũng có những kẻ nặng về lòng tư lợi mà luân lí có phần bị lu mờ, nhưng vẫn còn những người mang tư tưởng ngày trước. Như những nhà đại gia thuộc Hoàng tộc hoặc quan lại truyền thống ở nước Pháp, trong gia đình của họ vẫn giữ lại những luân lí vốn có. Hoàng Thái tử nay đang học tập tại Pháp, vào những ngày nghỉ rỗi nên giao du với những gia đình đại gia đó cho hợp với luân thường nước Nam, chứ đừng để cho Thái tử tập quen với đầu óc tư tưởng tự do thì thật khó cho sau này”.
Tại Paris, vì mọi việc đã được chính phủ Pháp sắp xếp đâu vào đó nên Vĩnh Thụy được vợ chồng Charles chăm lo rất chu đáo. Trong thời gian ở đây, Thái tử được nhập học Trường Lycée Condorcet để trau dồi kiến thức chính trị, sử học. Ngoài việc học ở trường, về nhà Vĩnh Thụy còn được vợ chồng Charles cho học thêm âm nhạc, đàn dương cầm, thể thao, quần vợt, lái xe hơi, bơi lội, bắn súng, khiêu vũ với những cô đầm trẻ cùng lứa tuổi. Đến tháng 2-1924, Thái tử Vĩnh Thụy về nước dự lễ tứ tuần đại khánh của vua Khải Định, sau đó trở lại Pháp vào tháng 11 cùng năm để tiếp tục học tập. Đúng một năm sau, vào tháng 11-1925, Vĩnh Thụy lại về nước thọ tang cha và được tôn lên ngôi kế vị vào tháng 1-1926 lấy niên hiệu là Bảo Đại, khi mới 13 tuổi. Tháng 3-1926, vua Bảo Đại tiếp tục sang Pháp tiếp tục học “nghề làm vua”. Đến tháng 8-1932, thì hồi loan về nước chính thức nhấp chính.
Có thể nói, với mong muốn con được tiếp xúc, học hỏi những điều mới lạ ở trời Tây, vua Khải Định đã có một quyết định táo bạo là cho Thái tử Vĩnh Thụy du học khi mới 10 tuổi. Trong lịch sử Việt Nam, đó là việc xưa nay hiếm đối với các bậc đế vương đứng đầu thiên hạ.
