In 1965 vertrok hij naar Frankrijk om aan de universiteit van Nanterre sociologie te gaan studeren. Al snel werd hij een van de leidende figuren binnen de studentenbeweging. Nadat Benno Ohnesorg op 2 juni 1967 in Berlijn werd neergeschoten, verklaarde hij dat dergelijk geweld ook in andere landen op kan komen. Op het anti-Vietnamoorlog-congres, dat in 1968 in Berlijn georganiseerd werd, leerde hij de West-Duitse APO-activist Rudi Dutschke kennen. De moordaanslag op Dutschke, enkele weken later, was voor Cohn-Bendit de aanleiding om de Franse studenten te mobiliseren. Na de Parijse studentenopstand van 1968 ('mei '68'), waarvan Cohn-Bendit als een van de grote aanstichters werd bestempeld, werd hem de toegang tot Frankrijk ontzegd.