Sin que entremos a valorar la fiabilidad de estos datos, que parecen ser admitidos por la mayoría de los comentaristas, lo cierto es que Lulio se puso a estudiar árabe y a los filósofos árabes, en especial a Averroés, con el propósito de atacar sus principios de lbrina convincente. Este interés por la cultura del mundo árabe le llevó a proponer al rey de Aragón, y después al mismo papa, que hicieran incluir aquella lengua como materia obligatoria en las universidades europeas.
Ingresa en la orden franciscana, y empieza a viajar por Europa, llevado por su afán misionero. Recorre Italia, Chipre, Armenia, Austria e Inglaterra. En Montpellier, Lulio conoce a Arnaldo de Vilanova, y trabajan juntos experimentando, posiblemente, la acción de los venenos sobre el cuerpo humano.
Poseedor de un extraño don para los idiomas, habla y escribe en árabe, griego, persa, sirio y hebreo. Empiezan también entonces ¿I circular sus obras manuscritas, que causan general asombro y que llegan a producir cierto escándalo. Se entrega a una nueva clasificación de los conocimientos humanos, y crea cierta revolución en las ideas adquiridas. Su actividad no reconoce límites. Convence a su antiguo discípulo y amigo, el ahora rey Jaime II, para que funde el monasterio de Miramar. Es por entonces cuando también escribe el Ars demostrativa.
En París, Lulio siguió las enseñanzas de Alberto Magno y de otros grandes filósofos de la época, entre los que se encontraban Tomás de Aquino y Duns Scoto. Los estudiantes parisinos le reconocían por su «barba florida» y le aclamaban en la universidad.
Parece ser que su viaje a Inglaterra se debió a una llamada del rey Eduardo, y que en su corte llevó a cabo una importante transmutación alquímica, con la que el monarca pretendía resolver sus agobios financieros. «Yo sería capaz de convertir mares enteros en oro, si dispusiera del suficiente mercurio.» Es ésta una frase que se le atribuye en tal ocasión. Y, según ciertos autores, llegó a suministrarle al monarca un tesoro de varios millones de piezas de oro que el rey inglés decía precisar para una cruzada.