Um grande grupo rodeia o imperador (sentado, à direita) e Auguste Mariette (sentado, à esquerda), durante a visita à Necrópole de Gizé e à Esfinge de Guizé, no fim de 1871.

Em 25 de maio de 1871 o imperador e sua esposa viajaram à Europa. Ele há tempo ansiava por férias no exterior. Quando chegou a notícia de que sua filha mais nova, a princesa Leopoldina, então com 23 anos, havia morrido de tifo em Viena, ele finalmente encontrou um motivo forte para partir.

Ao chegar em Lisboa, imediatamente dirigiu-se ao Palácio das Janelas Verdes, onde encontrou-se com sua madrasta, Dona Amélia de Leuchtenberg, que não via há quarenta anos. O encontro foi emocionante e Pedro escreveu no seu diário:

"Eu chorei de felicidade e também de dor por ver minha mãe tão afetuosa para comigo, mas também por vê-la tão idosa e doente".

Em seguida ele visitou a Espanha, a Grã-Bretanha, a Bélgica, a Alemanha, Áustria, Itália, Egito, Grécia, Suíça e França. Em Coburgo visitou a tumba de sua filha. Sua impressão sobre a viagem foi de um tempo de "alívio e liberdade". Viajando com o nome de "Pedro de Alcântara", insistia em ser tratado informalmente e em parar apenas em hotéis.

Passava seus dias em passeios e encontrando com cientistas e outros intelectuais com quem partilhava interesses. A viagem foi um sucesso, e suas maneiras nobres e sua curiosidade valeram-lhe notícias respeitosas nas nações que visitou.

Este prestígio aumentou quando chegaram à Europa as notícias sobre a aprovação da Lei do Ventre Livre. Ele e sua comitiva voltaram em triunfo ao Brasil em 31 de março de 1872.