Ngày 2 tháng 4 năm Nhâm Tuất (tức 28-04-1922) ngài được tấn phong Đông cung Hoàng thái tử. Cũng trong năm này, ngài được đưa sang Pháp du học.

Khi hoàng đế Khải Định băng hà, Hoàng thái tử Vĩnh Thụy lên nối ngôi, lấy niên hiệu Bảo Đại, giao cho Hội đồng Phụ chính giải quyết công việc triều đinh trong thời gian ngài còn du học tại Pháp.

Năm 1932, hoàng đế Bảo Đại trở về Huế, bắt đầu sự nghiệp trị vì đất nước và thử tiến hành một vài biện pháp cải tổ bộ máy nhưng không được giới quan chức cả Pháp lẫn Việt ủng hộ.

Ngày 18 tháng 7 năm Ất Dậu (25-8-1945), hoàng đế Bảo Đại ban chiếu thoái vị, nhường quyền điều khiển quốc dân cho chính phủ Dân chủ cộng hòa.

Tháng 9 năm 1945, nhận lời mời của Chủ tịch Hồ Chí Minh, cựu hoàng ra Hà nội giữ chức Cố vấn tối cao cho Chính phủ Lâm thời Việt Nam nhưng không ở lại lâu.

Những năm cuối đời, cựu hoàng sống lưu vong tại Pháp cho đến khi mất vào ngày 31 tháng 7 năm 1997, thọ 85 tuổi, an táng tại nghĩa địa Passy (Paris) nằm trên đồi Trocadéro (Pháp).

Hoàng đế Bảo Đại có 5 người con chính thức với hoàng hậu Nam Phương, gồm 2 con trai và 3 con gái. Ngoài ra, ngài còn có khoảng 7 người con với những người vợ khác sau khi thoái vị.