После смерти маркизы дю Шатле (1749) Вольтер по приглашению Фридриха II приехал в Пруссию. Три года, проведенные в прусской резиденции в Потсдаме (1750–1753) на королевской службе, раскрыли ему глаза на подлинный смысл «просвещенного» правления этого «философа на троне». Фридрих охотно демонстрировал перед мировым общественным мнением свою религиозную терпимость (в пику правителям католических стран, с которыми он находился в постоянных военных конфликтах). Он сформировал свою Академию из французских ученых и писателей, преследуемых на родине за вольнодумство. Но и с этими людьми он оставался тем же грубым и коварным деспотом, каким был со своими подданными. Вольтер увидел в Пруссии нищету крестьянства, ужасы рекрутчины и армейской муштры. После конфликта с королем он подал в отставку и пожелал покинуть прусский двор. Разрешение было дано, но на пути во Францию Вольтер был задержан прусскими жандармами, подвергнут грубому и оскорбительному обыску.
Возвращение на родину не сулило ему ничего утешительного, и он предпочел обосноваться на территории Женевской республики, вблизи от французской границы («Передние лапы во Франции, задние в Швейцарии; смотря по тому, откуда грозит опасность, я поджимаю то одни, то другие», — писал он друзьям). Он приобрел несколько имений, из которых Ферней стал его главным местопребыванием и центром мирового культурного паломничества. Здесь Вольтер провел последние 24 года жизни. Здесь его посещали писатели, актеры исполнители его пьес, общественные деятели, путешественники из разных стран Европы (в том числе и из России). Здесь искали убежища и защиты жертвы фанатизма и произвола. Именно в эти годы приобретает особенный размах общественная деятельность Вольтера и достигает своего апогея его мировой авторитет.
В начале 1760-х годов в Тулузе по инициативе церковных властей было возбуждено судебное дело против протестанта Жана Каласа, обвиненного в убийстве сына, якобы за то, что тот собирался перейти в католичество. Процесс велся с нарушением всех юридических норм, привлекались лжесвидетели, обвиняемый был подвергнут жестоким пыткам, но так и не признал себя виновным. Тем не менее по приговору суда он был четвертован, а тело его было сожжено. Вольтер длительное время занимался собиранием материалов для пересмотра дела, привлек к нему авторитетных юристов, а главное — мировое общественное мнение. Пересмотр дела Каласа, закончившийся посмертной реабилитацией и возвращением прав его семье, превратился в обличение религиозного фанатизма и судебного произвола. Почти одновременно в той же Тулузе было возбуждено аналогичное дело против другого протестанта Сирвена, которому вовремя удалось бежать из города и спастись от расправы. Вольтер добился оправдания и в этом случае. Третий процесс обрушился на молодого человека — кавалера де Ла Барра, обвиненного в осквернении святынь и в атеизме. В качестве одной из улик фигурировал найденный у него «Философский словарь» Вольтера. Ла Барра казнили, предварительно вырвав ему язык. В эти годы лозунгом Вольтера, которым он начинал все свои письма, был: «Раздавите гадину!» (т. е. католическую церковь). Известны его выступления против судебного произвола и беззаконий в ряде других процессов.
В последние годы жизни имя «Фернейского патриарха» было окружено ореолом всемирного признания, но вернуться в Париж он не решался, опасаясь возможных репрессий. Только после смерти Людовика XV, когда у многих современников возникли надежды на более либеральное правление его преемника (иллюзии, оказавшиеся кратковременными), он позволил убедить себя и весной 1778 г. приехал в столицу. Вольтера ожидал настоящий триумф — толпы народа встречали его карету с цветами, в театре Французской Комедии он присутствовал на представлении своей последней трагедии «Ирена», актеры увенчали его бюст лавровым венком. Через несколько дней Вольтер скончался. Его племянник увез тело тайком из столицы, предвидя возможные осложнения с похоронами — церковь не упустила бы случая свести с ним счеты. Действительно, на следующий день после похорон (в аббатстве Сельер в Шампани) пришло запрещение местного епископа хоронить Вольтера. В 1791 г. его прах был перенесен в Пантеон в Париже. Обширная библиотека Вольтера, хранящая множество его помет на полях, была куплена Екатериной II у его наследников и в настоящее время хранится в Российской национальной библиотеке в Санкт-Петербурге.