Paléologue var sønn av Alexandru Paleologu, en rumener som hadde flyktet til Frankrike etter den rumenske revolusjon av 1848, og av en belgisk mor. Faren var av valakisk bojarfamilie, og som et av tre uekte barn hadde han fått sin mormors etternavn ved fødselen. Hans flulkt fra hjemlandet kom etter at han hadde forsøkt å drepe fyrst Gheorghe Bibescu under revolusjonen.