Весной 1613 года Рене отправился в Париж: молодому дворянину нужно было позаботиться о приобретении светского лоска и завязать в столице необходимые для житейских успехов связи.

В Париже Рене познакомился с учёным францисканским монахом Мерсенном, автором весьма двусмысленного комментария к книге Бытия, при чтении которого благочестивые люди покачивали головами, и математиком Мидоржем. Он попал в компанию «золотой молодёжи», вёл рассеянную жизнь и увлёкся карточной игрой. Светские приятели Декарта, однако, жестоко ошибались, если считали его одним из них. После полутора лет рассеянной жизни в юноше вдруг произошёл перелом. Тайком от своих друзей и парижских родных он перебрался в уединённый домик в Сен-Жерменском предместье, заперся здесь со своими слугами и погрузился в изучение математики — главным образом, геометрии и анализа древних.

В этом добровольном заточении Декарт провёл около двух лет. Когда ему шёл двадцать первый год, он решил оставить Францию и увидеть свет. Декарту хотелось почитать «в великой книге мира, увидеть дворы и армии, войти в соприкосновение с людьми разных нравов и положений, собрать разные опыты, испытать себя во встречах, какие представит судьба, и всюду поразмыслить над встречающимися предметами». Начались годы скитальчества.

В 1617 году Декарт надевает мундир волонтёра нидерландской армии. И теперь он живёт в Бреде. От жалованья он отказывается, чтобы быть свободным от всяких обязанностей, не ходит даже на парады, сидит дома и занимается математикой. Два года затворнической жизни в Сен-Жерменском предместье не прошли даром. Декарт становится одним из величайших математиков эпохи.

В дневнике Декарта есть заметка: «10 ноября 1619 года я начал понимать основания чудесного открытия». Не подлежит сомнению, что чудесным открытием, о котором говорит здесь Декарт, было открытие основ аналитической геометрии. Сущность аналитической геометрии состоит в приложении алгебры к геометрии и обратно — геометрии к алгебре. Всякая кривая может быть выражена уравнением между двумя переменными величинами, и обратно — всякое уравнение с двумя переменными может быть выражено кривой. Это открытие имело громадное значение не только для математики, в истории которой оно составило эпоху, но и для естественных наук, и вообще для всё расширяющегося круга знаний, имеющих дело с точными величинами — числом, мерой и весом.

Изобретатель нового метода ясно сознавал всё его громадное значение и общность. Но вскоре Декарт, по-видимому, пришёл к убеждению, что с одной идеей, хотя бы великой и гениальной, произвести реформу науки нельзя. Скитания продолжились — вместе с армией Декарт побывал сначала в Праге, затем в Венгрии и Брюсселе. В 1623 году Рене появляется в Париже. Затем новые путешествия по Европе. В 1625 году Декарт возвращается во Францию, но вскоре снова покидает её и уезжает в Голландию.

Переселение в Голландию вызвано было не одним только желанием уйти от многочисленных парижских знакомых и любовью к уединению. Были и другие мотивы. В Голландии благополучно существовали свободные учреждения, в ней получил признание принцип веротерпимости. В Голландии Декарту нравился сам строй жизни деятельного народа, «более заботящегося о своих делах, чем любопытного к чужим».

Первое время Декарт продолжает работать над начатым в Париже трактатом «О Божестве», но, несмотря на перемену климата, работа у него не идёт. Он забрасывает её и переходит к естественно-научным занятиям. Любопытный феномен, наблюдавшийся в Риме в 1629 году и состоявший в появлении вокруг Солнца пяти ложных солнц (паргелиев), — о чём сообщил Декарту Мерсенн, — опять оживляет в нём интерес к оптике и направляет на изучение радуги, так как учёный совершенно правильно ищет причину паргелиев в явлениях преломления и отражения света. От оптики он переходит к астрономии и медицине — точнее, к анатомии. Высшая цель философии состоит, по его мнению, в принесении пользы человечеству; он дорожит в этом отношении особенно медициной и химией и ожидает блестящих результатов от приложения к этим наукам математического метода. Анатомию Декарт изучает не по атласам и книгам, а сам анатомирует животных.

В середине 1633 года Декарт известил Мерсенна, что у него готов трактат «О мире» и что он отложил его в сторону на несколько месяцев чтобы тогда окончательно пересмотреть и исправить. Осенью Декарт приступил к пересмотру и счёл нужным предварительно ознакомиться с «Диалогами о системах мира» Галилея. Он обратился к друзьям в Лейден и Амстердам с просьбой прислать ему эту книгу и, к крайнему своему изумлению, получил в ответ известие, что в июне того же года «Диалоги» были сожжены инквизицией, и престарелый их автор, несмотря на заступничество влиятельных лиц, осуждён был сначала на заключение в инквизиционной тюрьме, а затем подвергнут аресту в деревенском доме где ему предписано в течение трёх лет читать раз в неделю покаянные псалмы.

Декарт не на шутку перепугался. Учёный решил даже в первую минуту сжечь свои рукописи. Эта страница из жизни Декарта ничего не прибавит к его славе и вряд ли усилит уважение читателя к французскому мыслителю.

В 1634 году Декарт составил набросок своего этюда «О человеке и образовании зародыша». По несколько странному стечению обстоятельств Декарт, как замечает Мэгеффи, имел в эту пору возможность производить «наблюдения» по интересовавшему его вопросу. В 1635 году у него родилась дочь, Франсина. Сведения о жизни этого маленького существа отличаются необычайной обстоятельностью по пункту, о котором в других случаях умалчивают даже обстоятельнейшие биографии, и крайней скудостью в прочих отношениях. На чистом листке одной книги Декарта мы находим запись: «Зачата 15 октября 1634 года». Но о матери ребёнка ничего не известно, связь, во всяком случае, была мимолётная. Романтические элементы вряд ли имелись в натуре Декарта, и Мэгеффи делает, может быть, слишком суровое по отношению к Декарту предположение, что рождение на свет Франсины было плодом его любознательности. Во всяком случае, Декарт был горячо привязан к своей маленькой дочке. Франсина жила недолго, и смерть её в 1640 году от скарлатины была тяжёлым ударом для отца.

В июне 1637 года Декарт выпустил книгу, выделив из «Мира» безобидные отделы: «О свете» (диоптрика) и «О метеорах», написав заново «Геометрию» и предпослав им название «Рассуждение о методе». Это было если не начало новой эры, то, во всяком случае, крупное событие в истории человеческой мысли. Появился новый центр для кристаллизации сформировавшихся уже, но ещё разрозненных и неорганизованных элементов нового миросозерцания. Новое миросозерцание вылилось в одну из более или менее устойчивых своих форм; лишний раз выяснился путь, по которому пойдёт развитие человеческой мысли.