Sang Pháp, bị giam lần thứ hai

Sang Pháp, việc đầu tiên của ông là đưa cho Hội Nhân quyền Pháp bản điều trần về vụ trấn áp những người dân chống sưu thuế tại Trung Kỳ năm 1908 (thường gọi là Trung Kỳ dân biến thủy mạt ký).

Sau đó, ông còn lên tiếng tố cáo tình trạng các tù nhân ở Côn Lôn bị đối xử tồi tệ, và nhờ Liên minh cầm quyền, Đảng Xã hội Pháp can thiệp nhằm giảm án cho các đồng chí của mình.

Ông cũng đã tiếp xúc nhiều lần với những nhân vật cao cấp ở Bộ Thuộc địa, với Albert Sarraut (sắp sang nhậm chức Toàn quyền Đông Dương) để đưa ra những dự án cải tổ nền chính trị ở Việt Nam nhưng không có kết quả, vì lúc này thế lực của thực dân hãy còn đang mạnh. Trong khoảng thời gian này, ông viết Pháp-Việt liên hiệp hậu chi Tân Việt Nam.

Ngày 28 tháng 7 năm 1914, Áo - Hung tuyên chiến với Serbia, mở màn cho Thế chiến thứ nhất. Sau đó, ngày 3 tháng 8, Đức tuyên chiến với Pháp. Nhân cơ hội này, nhà cầm quyền thủ đô Paris (Pháp) gọi Phan Châu Trinh và Phan Văn Trường, một luật sư, nhà báo người Việt chống thực dân, đi lính, nhưng hai ông phản đối do không phải là công dân Pháp. Mấy tháng sau, chính quyền khép tội hai ông là gián điệp của Đức để bắt Phan Văn Trường giam ở lao Cherchemidi và Phan Châu Trinh bị giam ở nhà tù Santé (Prison de la Santé), Paris, kể từ tháng 9 năm 1914.

Do việc Phan Châu Trinh bị bắt giam nên trợ cấp giảng dạy của ông bị cắt, con ông mất học bổng, phải vừa học vừa làm. Cũng trong năm này, vợ ông là bà Lê Thị Tỵ qua đời ở quê nhà ngày 12 tháng 5 năm 1914.

Tháng 7 năm 1915, vì không đủ bằng chứng buộc tội, chính quyền Pháp phải trả tự do cho hai ông sau nhiều tháng giam giữ. Sau khi ra tù, Phan Châu Trinh đã soạn tuyển tập thơ Santé thi tập với hơn 200 bài thơ ông sáng tác trong tù.

Ra tù, Phan Châu Trinh học nghề rửa ảnh rồi làm thuê cho các hiệu chụp ảnh để kiếm sống. Trong hoàn cảnh chiến tranh, giá sinh hoạt đắt đỏ, cảnh ngộ của hai cha con rất đỗi cơ cực. Chẳng lâu sau, Phan Châu Dật phải bỏ học về nước vì bị lao ruột và qua đời tại Huế ngày 14 tháng 2 năm 1921, được đem về an táng cạnh mộ mẹ tại Tây Lộc (Tiên Phước, Quảng Nam).

Ngày 19 tháng 6 năm 1919, Phan Châu Trinh cùng với Phan Văn Trường, Nguyễn Thế Truyền và Nguyễn Tất Thành soạn bản "Yêu sách của nhân dân An Nam" gửi cho Hội nghị Versailles, ký tên chung là "Nguyễn Ái Quốc", và đã gây được tiếng vang.

Năm 1922, khi vua Khải Định sang Pháp dự đấu xảo Marseille, ông viết một bức thư dài buộc tội vua Khải Định 7 điều (Thất Điều Trần hay Thư Thất Điều), khuyên vua về nước gấp, đừng làm nhục quốc thể. Cũng trong năm này, ông viết bài Tỉnh quốc hồn ca mới. Xuyên suốt tác phẩm này vẫn là một đường lối cải cách dân chủ, vẫn là thực trạng tăm tối của xã hội thực dân phong kiến và những thủ đoạn tàn bạo của chính sách thuộc địa ở Việt Nam.

Thấy hoạt động ở Pháp không thu được kết quả gì, đã nhiều lần ông yêu cầu chính phủ Pháp cho ông trở về quê hương nhưng đều không được chấp thuận. Mãi đến năm 1925, khi thấy sức khỏe ông đã suy yếu, nhà cầm quyền Pháp mới cho phép ông về nước. Khoảng thời gian này, ông viết cuốn Đông Dương chính trị luận.