In gedichten en brieven bezingt Paul Celan zijn liefde voor Parijs, al zijn de eerste jaren daar zeer moeilijk. Als joodse vluchteling krijgt hij een tijdelijke verblijfsvergunning, maar hij voelt zich afgewezen, eenzaam en berooid, zoals hij in 1949 schrijft aan de Nederlandse verzetsvrouw en oratoriumzangeres Diet Kloos-Barendregt, met wie hij een kortstondige relatie heeft. Van zijn dichterschap is hij overtuigd, al is het moeilijk om in het naoorlogse Parijs aandacht te krijgen voor Duitstalige poëzie, terwijl er ook in Duitsland nog weinig begrip is voor de thematiek in zijn gedichten. En al spreekt Celan vloeiend Frans, hij kan zijn Duitse moedertaal niet loslaten. Hij studeert germanistiek en taalwetenschap, en voorziet in zijn levensonderhoud als bijlesdocent en vertaler, maar officieel is hij een stateloos werkloze vluchteling.
In 1950 trouwt hij met de grafisch kunstenares Gisèle de Lestrange, afkomstig uit de hoge Franse katholieke adel. Haar huwelijk met de joodse vluchteling zet haar relatie met haar familie onder grote druk. Zij blijft bij haar keuze en zal 20 jaar lang Celans steun en toeverlaat zijn. Het huwelijk met Gisèle lijkt een keerpunt in Celans leven. Hij verruilt zijn schamele zolderkamer van een hotel in de rue des Écoles, die we kennen uit de beschrijvingen van Diet Kloos en de dichter Hans Warren, voor een huurwoning met zijn vrouw en later voor een eigen woning midden in Parijs. Celan wordt een veelgevraagd vertaler en doceert aan de prestigieuze École Normale Supérieure. In 1955 wordt zoon Eric geboren, nadat een eerder kind (François) in 1953 al bij de geboorte overlijdt.

In 1952 debuteert Celan met de bundel ‘Mohn und Gedächtnis’, met daarin het gedicht Todesfuge dat hem binnen enkele jaren wereldberoemd maakt. Er volgen gedurende Celans leven nog zes gedichtenbundels die telkens met veel aandacht zijn omgeven, al is de ontvangst wisselend: menig recensent vindt de gedichten (te) ‘duister’, ‘hermetisch’ of ‘esoterisch’, kortom abstract en geconstrueerd. Celan houdt echter vol dat elk gedicht met directe betrekking tot de werkelijkheid is geschreven en dus zeer concreet is. Aan literatuurprijzen, uitnodigingen voor lezingen, contacten en correspondenties met de grote kunstenaars, filosofen en wetenschappers van zijn tijd ontbreekt het niet, maar toch voelt Celan zich onbegrepen en miskend. Begin jaren 50 is Duitsland nog niet toe aan ‘Vergangenheitsbewältigung’; al in 1950 wordt de denazificatie beëindigd en een jaar later keren de voorheen ‘foute’ nazi-sympathisanten terug in hun functies als rechter, politiechef en hoogleraar. En wanneer Duitsland er in de 1960er jaren aan toe is, wordt Celans expliciet aanspreken van de holocaust afgedaan met het standpunt dat die tijd voorbij is en dat men juist toe is aan verwerking en verzoening. Celans poëzie ontvangt naast onbegrip soms ook polemische en zelfs ronduit antisemitisch getinte recensies. Boosaardige beschuldigingen van plagiaat, hoe onterecht ook, blijven hem achtervolgen, net als antisemitische opmerkingen of moedwillige ordeverstoringen in de zaal wanneer hij gedichten voordraagt.

Zijn reizen naar Duitsland worden door Gisèle nauwgezet gepland en begeleid. Op zijn beurt voorziet hij haar grafisch werk van Franse en Duitse titels. Ze reizen vaak samen en hun intensieve Franstalige briefwisseling is een evenzo indrukwekkende als openhartige bekentenis van onvoorwaardelijke liefde, juist wanneer de tekenen van achtervolgingswaanzin bij Celan toenemen. Voor zijn depressies en twee pogingen tot zelfmoord wordt hij behandeld met medicatie en elektroshocks. Vanaf midden jaren 60 woont hij gescheiden van zoon en echtgenote, die hij in een vlaag van verstandsverbijstering met een mes heeft aangevallen. Zij verzorgen hem dagelijks en proberen hem keer op keer gerust te stellen wanneer angsten en paniek hem overvallen. Toch vat Celan telkens weer moed om Duitsland te bezoeken, hunkerend naar erkenning. In Freiburg leest hij voor een publiek van meer dan 1000 personen in een stille aula zijn gedichten voor. Op 20 maart 1970 is hij in Tübingen te gast bij de viering van de 200ste geboortedag van Hölderlin, maar over de reacties op zijn voordracht is hij niet tevreden. Het is zijn laatste publieke optreden.

Vermoedelijk in de nacht van 19 op 20 april 1970 verlaat hij de woning en beëindigt Paul Celan zijn leven door vanaf de brug Pont Mirabeau in de Seine te springen.  Zijn lichaam wordt op 1 mei gevonden en zonder religieuze plechtigheid op 10 mei ter aarde besteld. Onder de naam Paul Celan (1920-1970) ligt hij begraven op het Parijse kerkhof Thiais, samen met zoon François Antschel-Celan (1953) en Gisele Celan-Lestrange (1927-1991).