Активна діяльність громадівців викликала переслідування з боку російського уряду, який звинуватив їх у сепаратизмі й після підписання царем Емського указу в 1876 p., виданого внаслідок доносу голови Тимчасової комісії для розгляду давніх актів сумнозвісного М. Юзефовича — ініціатора арештів Тараса Шевченка та інших членів Кирило-Мефодіївського товариства — розпочав широкі антиукраїнські дії.
Багатьох членів Громади було заарештовано і відправлено на заслання. Частина громадівців у зв’язку з репресіями емігрувала за кордон. Хведір Вовк змушений був залишити Київ нелегально, оскільки йому загрожувало досить суворе покарання за спробу переправити в Україну підпільну друкарню. Так почалася важка й тривала одіссея вченого в Європі. 1879 р. Хведір Вовк подорожує по Болгарії, де досліджує етнографію та історію автохтонного українського населення Болгарії, зокрема Добру-джі. На цю тему він написав ряд праць, зокрема: «Задунайська Січ за місцевими спогадами та оповіданнями» («Киевская старина», 1883, т. І—V), «Економічні та етнографічні замітки про Болгарію» («Русская мысль», 1885), «Російські колонії в Доб-руджі» («Киевская старина», 1889, т. І—III) та ін.
Охоплений невситимою спрагою пізнання нового, Хведір Вовк їздить по Європі з міста в місто, аби хоч побіжно ознайомитися з^исленними етнографічними та археологічними колекціями в музеях Відня, Рима, Неаполя, Флоренції, Берна, Женеви, Цюріха, Парижа. Водночас пише цілу низку праць з порівняльної етнографії — нового в той час у Європі методу систематизації, класифікації та наукової обробки етнографічного матеріалу. Відомо, що до появи праць Хведора Вовка українська етнографія була простим описом особливостей народу, в якому переважало захоплення лінгвістикою та фольклором і нехтувався матеріальний побут. Він вважав, як і більшість тогочасних європейських вчених-природознавців, що етнографія та етнологія є галуззю антропології як передісторії. Поступово зацікавлення передісторією цілком опановує вченим, особливо після знайомства з відомим чеським археологом Любартом Нідерлє, працю якого він пізніше перекладе з чеської мови на російську.
У 1887 р. Хведір Вовк оселяється в Парижі — тогочасній столиці антропологічної науки. Нові ідеї та засади французької антропології, зокрема вчених Манувріє, Топі-нара, Ерве, Амі, Летурно, визначають коло зацікавлень та досліджень українського вченого. Він наполегливо студіює анатомічну антропологію, порівняльну етнографію, первісну археологію в «Антропологічній школі», «Школі вищих досліджень», «Музеї історії природи», «Музеї Трокадеро» під керівництвом відомих природознавців Брока, Тейлора, Галлі. Завдяки невтомній праці/Хведір Вовк став помітною постаттю в європейській науці. У Парижі його обирають членом Антропологічного та Історичного товариств і Товариства народних переказів. 1899 р. він став членом Наукового товариства імені Т. Шевченка, в якому за його ініціативою було засновано Етнографічну комісію. Світове визнання принесла вченому надзвичайно цікава, побудована на широкому матеріалі світової порівняльної етнографії із залученням величезного кола джерел праця «Шлюбний ритуал та обряди на Україні». її було видано спочатку у Болгарії, потім у Парижі (І892).
1900 р. Хведір Вовк бере діяльну участь у влаштуванні археологічного відділу Всесвітньої виставки в Парижі. З 1901 по 1905 р. він викладає у відкритій в Парижі 1. Мечниковим та М. Ковалевським Російській вищій школі суспільних наук соматичну антропологію, доісторичну археологію та етнографію, водночас працює над докторською дисертацією «Скелетні видозміни ступнів у приматів і в людських расах», яку захистив 1905 р. Як писав учень Вовка Л. Чикаленко, «всіма своїми думками та почуттями в Україні перебуваючи, Хведір Кіндратович бере на себе важку місію зв’язати українську науку з французькою і стає на довгі часи єдиним містком, через який наукові думки Західної Європи доходять до нас і навпаки. Хведір Кіндратович починає у французьких виданнях друкувати досить численні розвідки, в яких знайомить Західну Європу з видатнішими знахідками нашої землі і освітлює їх з точки зору західноєвропейської науки, з другого боку Хведір Кіндратович в численних статтях в російських та українських виданнях освітлює наш матеріал, вказує на його всеєвропейське значення і в той же час доводить, що тільки тоді стане у нас передісторія та археологія на науковий грунт, коли ми зазнайомимося з її придбаннями в Західній Європі і не будемо тішитися з своєї начебто самобутності».
У 1903 р. Вовкові вдалося вперше після тривалої перерви побувати в Україні. На запрошення Наукового товариства імені ^Тараса Шевченка, зокрема його голови Михайла Грушевського, він приїхав улітку до Львова і разом зі своїми послідовниками здійснив кілька експедицій на території Галичини, Буковини та Закарпаття й виклав їх матеріали в окремій праці. Набувши достатніх знань, вчений з головою поринає у вивчення минулого й сучасного України. Він бере участь як автор та редактор у більшості тогочасних наукових журналів та збірників, де постійно публікує відомості про наукове українознавство. Зокрема вчений був редактором журналів «Антропологія» (паризьке видання французькою мовою) та «Матеріали до україно-руської етнології», що виходив у Львові за ініціативою І. Франка. Під його редакцією вийшло сім томів львівського журналу (1899—1905).