Khi tháp tùng Cựu hoàng sang Pháp về sống ở Cannes, bà cũng tậu một biệt thự riêng gần lâu đài Thorenc của hoàng gia. Trên đất Pháp, bà tiếp tục có với Bảo Đại hai người con trai, đặt tên là Bảo Hoàng (sinh được một năm thì mất) và Bảo Sơn. Bảo Sơn tốt nghiệp các trường hàng đầu kỹ thuật của Pháp lại bị tai nạn năm 1987, khi mới ngoài 30 tuổi. Con gái Phương Thảo thì bị bệnh tim, suýt chết nhiều lần.

Cuối năm 1955, cựu hoàng Bảo Đại bị truất phế ngôi Quốc trưởng, ông bị ‘sốc’, đó cựu hoàng không muốn tin ai nữa, không muốn tiếp xúc với ai, ông bảo bà Mộng Ðiệp đưa tiền rồi đeo cái túi xách lên vai đi 3, 4 ngày, đôi khi đi cả tuần đến khi đau ốm hoặc hết tiền mới trở về. Khi hết bệnh ông lại đi tiếp, hỏi ông đi đâu thì ông nói đi loanh quanh đây thôi. Có khi bà Mộng Ðiệp phải bảo Hoàng tử Bảo Sơn và anh Jean Bui (con riêng của bà với ông Bác sĩ Phạm Văn Phán, cũng là con đỡ đầu của Bảo Đại) theo dõi cựu hoàng, thì ông giận bà suốt hai tuần. Có lần cựu hoàng lên cơn sốt rét nằm trên băng ghế, dưới hầm metro, cảnh sát đem ông về đồn và gọi điện thoại cho Hoàng tử Bảo Long đến bảo lãnh ông về, rồi khi hết bệnh ông lại đi nữa.

Thứ phi Mộng Ðiệp nói với Bảo Ân: "Nhà dì giống như cái trạm, hết tiền hay đau bệnh thì ngài mới về. Vì vậy khi Hoàng hậu Nam Phương qua đời năm 1963, ở Chabrignac, không ai biết ngài ở đâu để thông báo. Ðiều này làm ngài rất buồn và cứ băn khoăn trách móc dì mãi!"

Năm 1971, Bảo Ðại bắt đầu sống với Monique Baudot, một phụ nữ Pháp kém hơn 30 tuổi (Monique Baudot sinh năm 1946). Từ đó quan hệ giữa Bảo Đại và các con rạn nứt. Có người nói Bảo Đại hoàn toàn bị người đàn bà này kìm kẹp[4].

Những năm tháng cuối đời, bà Mộng Điệp sống trong cô quạnh. Sau cái chết của hai người con trai, thứ phi Mộng Điệp trở nên sống khép kín hơn và thu mình trong không gian nhỏ của ngôi nhà ở Paris. Trong phòng khách của bà ở quận 12, Paris lúc nào cũng được trang trí một bức tranh lớn do họa sĩ người Pháp vẽ vua Bảo Đại khi ông mới lên làm vua cùng nhiều đồ cổ của nhà Nguyễn. Trên bàn thờ tổ tiên, ở vị trí trung tâm, bà Mộng Điệp dành thờ bà Từ Cung, cựu hoàng Bảo Đại và hai người con trai của mình. Nhưng quan trọng nhất là tờ giấy quy y Phật giáo của vua Bảo Đại (quy y tại chùa Bảo Quốc Huế). Bà cũng có quan hệ tốt với Hoàng nam Bảo Ân, bà có tính tình rất tốt nên xem ông như con ruột của mình và hai người như mẹ con.

Cuối năm 2008, bà Mộng Điệp nhân chuyến thăm lại Hà Nội, nói với báo chí là muốn về Hà Nội định cư[5].

Từ trần và an táng

Bùi Mộng Điệp đã trải qua một ca phẫu thuật do chấn thương ở cổ vào ngày 26 tháng 6 năm 2011. Tuy nhiên, bà đã bị bệnh tim từ trước và đã không qua khỏi ca phẫu thuật. Bà từ trần vào lúc 12 giờ trưa ngày 26 tháng 6, hưởng thọ 87 tuổi.[2]

Lúc 10 giờ sáng ngày 1 tháng 7 năm 2011, Bùi Mộng Điệp được chôn cất tại nghĩa trang Thiais ở Paris cùng với hai con trai là Nguyễn Phúc Bảo Sơn và Nguyễn Phúc Bảo Hoàng. Cũng vào lúc 10 giờ sáng cùng ngày tại Huế, Việt Nam cũng diễn ra lễ cầu siêu cho bà.[2]

Khi còn sống, bà đã từng mong muốn sẽ được về Việt Nam để an dưỡng cuối đời và khi chết được chôn với mẫu thân Bảo Đại là Từ Cung Hoàng thái hậu. Bà cũng muốn hiến tặng những tài liệu mà mình lưu giữ từ khi Bảo Đại thoái vị. Tuy nhiên do tuổi cao nên bà không thể về Việt Nam được.[cần dẫn nguồn]