Ссылка на Персидский фронт, возможно, спасла жизнь Дмитрию Павловичу. После Февральской революции Временное правительство предложило великому князю вернуться в Петроград, но он благоразумно отказался. Летом 1917 года в русских частях в Персии начался развал. Дмитрий Павлович на всякий случай перебрался в Тегеран, где поселился у английского посла Марлинга. Там великий князь поступил на службу в Британские экспедиционные силы в Месопотамии и получил чин капитана.
Но вот война закончилась, и Дмитрий Павлович засобирался в Европу. Путь его лежал через Бомбей, и на корабле по дороге в Англию великий князь заболел тифом. За ним ухаживал его старый русский денщик. Добравшись, наконец, до Англии, Дмитрий Павлович оказался материально обеспеченным, так как его дворец в Петрограде на углу Невского проспекта и Фонтанки продали, а Временное правительство позволило вывезти капиталы столь, популярного великого князя.
Тем не менее в Англии Дмитрий Павлович подал прошение о вступлении в королевскую конную гвардию, но получил отказ.
Тогда Дмитрий отправился в Берлин. Там он встретился с генерал-майором Василием Бискупским, с которым они вместе служили в лейб-гвардейском конном полку. Бискупский предложил Дмитрию стать... императором. Позже великий князь будет оправдываться, что он, мол, не хотел и т. д. Тем не менее в 1920 году первым претендентом на российский трон стал именно великий князь Дмитрий Павлович.
Об этом свидетельствуют не только эмигрантские мемуары, но и донесения агентов ОГПУ. Вот, к примеру, документ от 14 мая 1921 года: «...
В качестве кандидата на русский престол Дмитрия хотели видеть вдовствующая императрица Мария Фёдоровна и великий князь Николай Николаевич. Однако вскоре авантюрист Бискупский «переменил лошадь» и сделал ставку на великого князя Кирилла Владимировича. В конце концов, и сам Дмитрий Павлович в 1924 году признал «царя Кирюху».
Однако Дмитрий Павлович скучал, кочевал с места на место и проживал сезоны в Париже, Лондоне, Монте-Карло, Ницце, Биаррице, Довиле и некоторых других местах, что, в конце концов, тоже надоедало. Первые годы эмиграции он ещё занимался спортом и особенно любил игру в поло на лошадях, но после того, как однажды упал с лошади и повредил себе позвоночник, эту игру бросил. Затем он увлёкся гоняньем голубей, суть которого заключалось в том, кто выше загонит своего голубя. Но и это великому князю вскоре наскучило. Сидеть дома тоже было скучно, и он таскался по барам, кабаре и ресторанам, иногда просиживая там часами за разговорами со случайными знакомыми. Самым трудным временем для Дмитрия была ночь, его мучила бессонница, и до трёх-четырёх часов утра он не мог заснуть.