Chiều ngày 25 tháng 2, Tổng giám mục Phaolô Bùi Văn Đọc cùng các giám mục giáo tỉnh Sài Gòn đáp chuyến bay đến Paris, ngay trước chuyến viếng thăm Ad Limina của Hội đồng Giám mục Việt Nam, theo đúng lịch trình của hội đồng.[1] Linh mục Hồ Văn Xuân hồi tưởng về sự lo lắng của ông về sức khỏe của Tổng giám mục Bùi Văn Đọc, ngay khi lấy hành lí tại sân bay Paris rằng Tổng giám mục Đọc đã bước nặng nề và tỏ ra khó khăn. Tổng giám mục Đọc cũng dặn dò linh mục Xuân, tháp tùng về việc chu toàn việc trùng tu Nhà thờ Đức Bà Sài Gòn và Nhà xứ của Giáo xứ chính tòa.[1][2] Ngày 27, linh mục Xuân rời phái đoàn giám mục sang Đức ngày 27 rồi sang Pháp nhằm tìm kiếm công trình nhà thờ Đức Bà Sài Gòn.[1] Tổng giám mục Đọc cũng dự kiến sau chuyến đi Ad Limina sẽ cùng hai giám mục phụ tá đi thăm Ba Lan.[3]

Ngày 2 tháng 3, tổng giám mục Bùi Văn Đọc cùng phái đoàn giám mục rời Paris sang Rôma. Vì lịch trình dày đặc và ông có nhiều dấu hiệu mệt mỏi, tuy nhiên các giám mục đề nghị ông nghỉ ngơi đều bị ông từ chối.[1] Việc đi lại của Tổng giám mục Đọc khó khăn, hơi thở mạnh, gấp, ăn uống chậm chạp[3] và diễn biến xấu trong từng ngày ông ở tại Rôma. Hồng y Phêrô Nguyễn Văn Nhơn, hai giám mục phụ tá Tổng giáo phận và tất cả các giám mục trong hội đồng giám mục đều lo lắng,[3] nhận thấy chuyển biến xấu và có hỏi đến ông, ông đều trả lời Tôi khỏe. Chính vì lý do này nên các giám mục cùng phái đoàn không thể can ngăn Tổng giám mục Đọc điều trị. Sáng ngày 5 tháng 3, giờ Rôma, ông có dịp yết kiến Giáo hoàng cùng các giám mục Việt Nam, tại đây, ông đã trò chuyện và đặt câu hỏi về nguyên Giáo hoàng Biển Đức XVI với Giáo hoàng Phanxicô, là câu hỏi để lại ấn tượng sâu sắc đối với vị giáo hoàng.[4] Sau khi yết kiến giáo hoàng, ông cũng có cuộc hội ngộ bất ngờ với Hồng y Quốc vụ khanh Pietro Parolin.[1] Sau khi yết kiến giáo hoàng, trong lúc ngồi nghỉ mệt, Tổng giám mục Đọc thích thú với dây tràng hạt màu trắng trong hộp quà giáo hoàng tặng, ông nói: Đẹp quá, cái này chắc mình xài đến chết luôn![1][2] Cỗ tràng hạt này hiện được đặt trên tay cố Tổng giám mục trong quan tài.[5]