Din însemnările vremii am putea întocmi un dramatic itinerar al exilului detronatului domnitor. După ce a fost obligat să semneze abdicarea și s-a văzut scos din palatul domnesc, în noaptea de 10 spre 11 februarie 1866, Cuza, alături de soție și de cei doi copii, izgoniți și ei din reședința oficială, a stat două zile la Mănăstirea Cotroceni, sub pază militară. Locotenența pregătită să preia puterea, îl dorea grabnic plecat peste hotare, de aceea gândise totul dinainte. Poporul nu aflase încă de ticăloasele mișcări politice, aşadar, cu cât Vodă se îndepărta rapid de pământul românesc, cu atât o răscoală de proporții devenea mai puțin posibilă. Fostul domn al Principatelor Române, însoțit de familie, a străbătut Ardealul, îndreptându-se spre Viena. La finele lui februarie, înscrisurile confirmă că pribegii se cazaseră la hotelul „Erzherzog Carl”. Pe la începutul lui martie l-au vizitat la temporara locuință vieneză Alexandru Beldiman, ex-ministrul său de interne, și Strambio, Consulul general al Italiei la București. Desigur, din relatările vremii aflăm că recentul detronat era aproape în permanență supravegheat de noua orânduire politică de la București, care încă se temea că o eventuală revenire a lui în țară ar fi creat o revoltă populară de nestăvilit.

După trecerea iernii, Cuza, Elena Doamna și cei doi copii, Alexandru și Dimitrie, au plecat spre Paris, oprindu-se în drum la Milano. Abia în aprilie 1866 au ajuns la destinație, dar, pentru a se proteja de eventuale neplăceri, Cuza și-a schimbat numele în Alexandru Adam. Toată familia a locuit la hotelul Avenue de L’Impératrice, aflat lângă celebrul parc Bois de Boulogne. Deși pribeagul domnitor spera să-și recapete aici liniștea, după dramaticele evenimentele întâmplate în plină iarnă, lucrurile nu s-au petrecut astfel: tot restul vieții s-a mutat din loc în loc, în Europa, între timp apărându-i, mereu mai evidente, semnele bolilor ce aveau să-l răpună. De aceea, curând au plecat la Ems, renumita stațiune balneară din Germania, apoi au revenit cu toţii în capitala Franţei. Situația financiară nefiindu-i prea bună, surghiunitul s-a văzut nevoit să-și închirieze moșia de la Ruginoasa – Iași, pentru suma de 5000 galbeni pe an.

Cuza putea fi acuzat de multe, dar nu de lipsă de patriotism. Dorul de meleagurile natale, de prieteni, de colaboratorii fideli îl mistuia. Pe la începutul lui 1867 i-ar fi scris lui Carol I, cerându-i să-i accepte reîntoarcerea în patrie ca un simplu cetățean. Principele de la București i-a răspuns negativ. Bănuim durerea sufletească ce l-a stăpânit pe fostul domn. Totuși ceilalți membri ai familiei primiseră acceptul autorităților să intre în țară. De aceea Cuza i-a însoțit până la Liov, în Ucraina de astăzi.

În septembrie 1867, exilatul domnitor, împreună cu familia, revenită din Principate, s-a stabilit la Oberdöbling. În primăvara lui 1868 a avut loc întâlnirea dintre fostul principe român și ambasadorul Franței la Viena, ducele de Grammont. Diplomatul francez l-ar fi întrebat dacă vrea să-și recapete tronul. Exprimându-şi deschis dragostea de neam, Cuza i-a replicat: „Cât despre mine, nu voiesc cu nici un preț să reîncep misiunea de altădată; dar, dacă aș vedea țara mea amenințată de o mare primejdie, dacă un mare interes romanesc ar cere colaborarea mea, dacă ar trebui să plătesc cu persoana mea, în acea zi aș fi gata, orice s-ar putea întâmpla”. Din această perioadă a exilului s-au păstrat mărturii ale unei frumoase corespondențe dintre Alexandru Ioan și Mitropolitul Calinic Miclescu, un fervent promotor al reformelor sale, dar și cu alți prieteni și oameni politici ai vremii.

Tot din timpul șederii familiei la Viena, istoria a reținut o întâlnire deosebită. La începutul lui 1870, un grup de studenți români aflați la studii în străinătate, în frunte cu Mihai Eminescu, l-a vizitat pe Cuza. Junii i-au prezentat omagiile tinerimii române, iubitoare de unitate națională, iar fostul domn s-a bucurat, primindu-i cu bunăvoință.   Nici țărănimea de acasă nu și-a uitat binefăcătorul. Cu prilejul scrutinului parțial ce a avut loc în ianuarie 1870, în județul Mehedinți, la colegiul IV, Cuza, chiar în lipsă, fără campanie electorală, a fost ales deputat. Situaţia s-a repetat peste 3 luni, la 8 aprilie 1870, cu același rezultat; ba mai mult, în același an, electorii colegiului II din Turnu Severin l-au votat senator. Cu toate acestea, prețuind pacea țării, nu s-a întors pentru a împlini dorința alegătorilor de a-i reprezenta în forul legiuitor de la București.

Pribegia lui a continuat anost, călătorind cu precădere în interes de sănătate prin mai multe orașe din Europa de Vest: Florența, Reichenhall, Biarritz. În anul 1872 s-a stabilit definitiv la Heidelberg, în Germania, gândindu-se, probabil, la oportunitatea de a-și instrui copiii în școlile deosebite ale acestui unui oraș universitar, cu numeroase edificii culturale. Pe la sfârșitul lunii aprilie 1873, Cuza a răcit și s-a îmbolnăvit, iar pe fondul afecțiunilor cardiace, pulmonare și hepatice, situația sănătății i s-a înrăutățit iremediabil. Moartea a survenit la data de 3/15 mai 1873, ora unu şi jumătate, noaptea, în reședința sa aflată în hotelul Europa din Heidelberg.

Avea doar 53 de ani. Dintre ei, șapte i-a petrecut departe de patrie, cu dorul nestins după neamul și pământul din care a odrăslit. Cu sprijinul agentului diplomatic român la Berlin, T. Rosetti, cumnatul lui, corpul neînsuflețit i s-a îmbălsămat la cimitirul din Heidelberg. Pe 15/27 mai 1873 sicriul cu trupul domnitorului a sosit în ţară, înmormântarea făcându-se la Ruginoasa, lângă biserica domnească. În 1909, Doamna Elena, după ce a reparat biserica, a mutat osemintele defunctului soț într-un cavou în interior. În 1944 rămășițele pământești ale lui Cuza au fost strămutate la Curtea de Argeș, din pricina războiului; ulterior, în 1946, osemintele i s-au reînhumat în biserica Mănăstirii Trei Ierarhi din Iași.