Em abril de 1897, Oswaldo Cruz embarcou com a família rumo a Paris para lá dar continuidade a seus estudos. Seu destino era o Instituto Pasteur, então o principal centro da microbiologia no mundo.
Ao chegar à capital francesa, Oswaldo pretendia colocar em prática o mais breve possível o seu programa de estudos em microbiologia. No entanto, as obrigações do pai de família e as necessidades da sobrevivência falaram mais alto. Advertido pelos amigos, Oswaldo sabia das dificuldades de um jovem médico se sustentar apenas com a pesquisa de laboratório. Era preciso render-se à clínica. E seria melhor se tivesse uma especialidade.
Foi certamente pensando nisso que decidiu procurar, tão logo chegou a Paris, o serviço de vias urinárias do professor Félix Guyon. A urologia era então uma das especialidades mais atraentes, em função do crescimento acelerado das doenças venéreas. Eram elas, principalmente, que enchiam os consultórios médicos naquele fim de século.
No Instituto Pasteur, Oswaldo foi recepcionado pelo cientista Pierre Paul Émile Roux, de quem ficaria amigo. Já em sua chegada, uma boa notícia: fora dispensado de indenizar os materiais de trabalho e os animais de laboratório que utilizasse em suas pesquisas – uma exigência a que eram submetidos todos os estudantes. Oswaldo quis saber a razão do privilégio: um reconhecimento às contribuições que o ex-imperador Pedro II dera à fundação do Instituto Pasteur.
Oswaldo Cruz não chegou a conhecer Louis Pasteur (o cientista francês morrera dois anos antes de sua chegada), mas teve a sorte de estudar com a primeira geração de pasteurianos, que, além de Roux (Microbiologia Técnica), contava com Émile Duclaux (Microbiologia Geral); Charles Chamberland (Microbiologia Aplicada à Higiene); Elie Metchnikoff (Microbiologia Morfológica) e Joseph Grancher (Serviço de Raiva) – todos eles autores de notáveis contribuições à ciência e à medicina experimental.
Enquanto prosseguia com os estudos no Instituto, Oswaldo ingressou como estagiário no Laboratório de Toxicologia de Paris, chefiado por Charles Vibert e Jules Ogier. Com eles, procurou aprender tudo o que estivesse ao seu alcance sobre a prática da medicina legal, área em que os estudos em toxicologia são frequentemente empregados.
Mesmo com uma agenda tão intensa, ainda arranjou tempo para frequentar uma fábrica de artefatos de vidro para laboratório. Ali, lado a lado com os operários, aprendeu a confeccionar todo o material necessário para a montagem de um laboratório de pesquisas. Ampolas, pipetas, provetas, tubos de ensaio: nada escapou a seu aprendizado. Oswaldo foi o introdutor dessa técnica no Brasil e o primeiro a produzir ampolas no país. Anos mais tarde, criaria uma seção especial para esse fim no Instituto Soroterápico Federal.
Oswaldo Cruz permaneceu em Paris por cerca de dois anos e três meses. As pesquisas e atividades que desenvolveu nesse período deram origem a vários trabalhos, publicados em português, francês e italiano. Em meados de 1899, concluídos os seus estudos, decidiu retornar ao Brasil.