Vào 4 giờ sáng ngày 25 tháng 11 năm 1888, vua Hàm Nghi bị đưa xuống tàu đi vào Lăng Cô. Trước phút rời xa quê hương, nhà vua nhìn lên bờ, không nén được cảm xúc vì nỗi niềm riêng và vận nước nên đã òa khóc.[10] Từ Sài Gòn, ngày 13 tháng 12 năm 1888, vua Hàm Nghi bị đưa xuống chiếc tàu mang tên "Biên Hòa" vượt đại dương đi Bắc Phi. Do không quen đi trên biển, nhà vua bị say sóng liên miên nhưng vẫn không hề thốt ra một lời kêu ca, oán thán. Chiều chủ nhật, 13 tháng 1 năm 1889,[11] Hàm Nghi đến thủ đô Alger của Algérie. Lúc này ông vừa bước qua tuổi 18. Mười ngày đầu, Hàm Nghi tạm trú tại L'hôtel de la Régence (Tòa Nhiếp chính). Sau đó, ông được chuyển về ở Villa des Pins (Biết thự Rừng thông) thuộc làng El Biar, cách Alger 5 cây số.

Ngày 24 tháng 1, Toàn quyền Tirman của Algérie tiếp kiến và mời Hàm Nghi ăn cơm gia đình. Ít ngày sau, qua Toàn quyền Tirman, cựu hoàng nhận được tin mẹ là bà Phan Thị Nhàn (vợ thứ của Kiên Thái vương) đã mất vào ngày 21 tháng 1 năm 1889 tại Huế.

Trong mười tháng tiếp đó, Hàm Nghi nhất định không chịu học tiếng Pháp vì ông cho đó là thứ tiếng của dân tộc xâm lược nước mình và vẫn dùng khăn lượt, áo dài theo nếp cũ ở quê hương. Mọi việc giao thiệp đều qua thông ngôn Trần Bình Thanh. Nhưng về sau, thấy người Pháp ở Algérie thân thiện, khác với người Pháp ở Việt Nam, nên từ tháng 11 năm 1889 ông bắt đầu học tiếng Pháp. Vài năm sau, Hàm Nghi có thể nói và viết tiếng Pháp rất giỏi.

Hàm Nghi cũng giao du cùng những trí thức Pháp nổi tiếng. Năm 1899, ông có sang thăm Paris và đến xem một triển lãm của danh họa Paul Gauguin, về sau khi vẽ tranh Hàm Nghi cũng chịu ảnh hưởng bởi phong cách của Gauguin. Hơn 100 năm sau, bức tranh Déclin du jour (Chiều tà) của cựu hoàng phát hiện được dưới nghệ danh Xuân Tử khi bán đấu giá ở Paris ngày 24 tháng 11 năm 2010 đã bán được với giá 8.800 euro.[12]

Đối với người Việt thì Kỳ Đồng, tức Nguyễn Văn Cẩm từng lui tới thăm cựu hoàng. Cũng chính vì đó mà người Pháp sinh nghi rồi ra lệnh trục xuất Kỳ Đồng về Việt Nam.[13]