Hình như vua này bị lưu đày.
Biết Duy Tân là vị vua yêu nước, Việt Nam Quang Phục hội (tổ chức yêu nước do Phan Bội Châu chủ xướng) đã quyết định móc nối. Theo đó, hai chí sĩ là Trần Cao Vân và Thái Phiên đã gặp gỡ và cùng
vua Duy Tân bàn mưu khởi nghĩa đánh Pháp. Không may kế hoạch bị lộ, ngày 6/5/1916,
vua Duy Tân cùng nhiều chiến sĩ cứu nước khác đã bị thực dân bao vây và bắt giữ tại một ngôi chùa ở Quảng Ngãi. Dù Pháp dùng những lời đường mật , vua vẫn nhất định không theo giặc trở về. Khi toàn quyền Pháp ở Hà Nội đích thân ra gặp và dụ dỗ, vua vẫn kiên định trả lời: “Các ngài muốn buộc tôi làm vua nước Nam, thì hãy coi tôi là một ông vua trưởng thành và có quyền tự do hành động, nhất là quyền tự do trao đổi thư tín và chính kiến với chính phủ Pháp”.
Sau một tuần bị giam ở đồn Mang Cá và gặp những thuyết khách của triều Nguyễn, không thay đổi chính kiến,
vua Duy Tân bị mang án lưu đày sang đảo Réunion. Theo vua đi đày có Hoàng mẫu Nguyễn Thị Định, Hoàng quý phi Mai Thị Vàng và em ruột Mệ Cưởi mới 12 tuổi. Các chí sĩ Trần Cao Vân, Thái Phiên, Tôn Thất Đề và Nguyễn Quang Siêu đều bị xử chém.
Ngày 3 tháng 11 năm 1916, gia đình vua Thành Thái và Duy Tân lên tàu Guadiana ở Cap Saint-Jacques. Đến ngày 20 tháng 11 họ tới bến Pointe de Galets đảo La Réunion lúc 7 giờ rưỡi sáng. Tại đây, ông từ chối một biệt thự sang trọng người Pháp dành cho, gia đình cựu hoàng sống trong một căn nhà thuê lại một người dân ở thành phố Saint-Denis. Ông sống giản dị trong căn nhà nhỏ, ăn mặc và sinh hoạt cũng giản dị như bao người dân bình thường khác ở đảo.
Duy Tân bất bình với cha Thành Thái vì không hợp tính tình, ông cắt đứt liên lạc với gia đình. Duy Tân ghi tên học về vô tuyến điệnvà mở tiệm Radio – Laboratoire bán hàng sửa chữa máy. Đồng thời, ông thi tú tài ở trường trung học Leconte de Lisle và học thêm ngoại ngữ, luật học. Duy Tân ít quan hệ với người Pháp, chỉ giao du với một nhóm bạn bè. Ông tham gia hội yêu nhạc, học cưỡi ngựa và thắng nhiều cuộc đua. Cựu hoàng Duy Tân còn viết nhiều bài và thơ đăng trong những tờ báo
Le Peuple (Dân chúng),
Le Progrès (Tiến bộ) dưới biệt hiệu Georges Dry. Bài
Variations sur une lyre briée (Những biến tấu của một cây đàn lia gãy vỡ) được giải nhất văn chương của Viện Hàn lâm Khoa học và Văn chương La Réunion năm 1924. Duy Tân còn là hội viên của Hội Tam Điểm, Franc-Macon và Hội địa phương bảo vệ Nhân quyền và quyền Công dân.
Trong Thế chiến II (1939 – 1945), vua Duy Tân tình nguyện gia nhập quân đội của “nước Pháp tự do”. Chiến thắng thuộc về phe Đồng minh, ông được giải ngũ với hàm thiếu tá không quân.