I 1634 fikk han sjansen til å være Sveriges ambassadør til Frankrike. Den nylig avdøde svenske kongen Gustav Adolf hadde vært en stor beundrer av Grotius og Axel Oxenstierna som tok over ble svært interessert i å tilsette Grotius. Grotius aksepterte tilbudet og tok opp diplomatisk residens i Paris der han bodde til han ble løst fra tjenesten i 1645.