1919年，徐特立42岁，已执教20余年，然国内乱象丛生，军阀混战，他深感报国无门，于是打算赴法勤工俭学，学学新思想和新技术。

是年夏，他卖了部分器物和书籍，筹集了一笔经费，秘密到上海办理出国手续，期间开始熟悉法国的生活习惯。没多久，他遇到了一个相识的华工水手，在其帮助下，他和十几人，只花了平日船票费的一半，就登上了一艘法国邮船。

他出发那天是9月28日，历经50多天海上航行，于11月中旬终于抵达法国马赛。随后开始换乘火车前往巴黎。他先到了木兰省公学法文补习班学习法文；7个月后又进入圣来猛钢铁厂边打工边学习。

就这样，已入不惑之年的他开始了半工半读的法国留学生涯。经过一年半的努力，他考入了巴黎大学，专攻物理和数学等自然科学。然而，好事多磨难，在法勤工俭学的进步学生，在蔡和森、赵世炎、陈毅等人领导下，发动了争取学习权利、进占里昂大学的正义斗争，随后遭到了华法教育会负责人吴稚晖和法国军警的镇压，104名勤工俭学学生被遣送回国。

徐特立闻得此信，按捺不住内心激愤，与黄齐生先生从巴黎赶到里昂，加入了反对迫害学生的恶行、声援进步学生的斗争。

这之后，他拒绝了军阀政府笼络，毅然结束了法国之旅，又借资赴比利时、德国游历10个月，于1924年回到了阔别5年的祖国。