Nel 1629 Cartesio si stabilisce in Olanda. Qui comincia a comporre un trattato sulla metafisica e, contemporaneamente, riprende lo studio della fisica, componendo il trattato "Il mondo". L'opera, contenente alcuni cenni alla dottrina copernicana, non viene tuttavia pubblicata poiché Cartesio, a seguito della condanna di Galilei, abbandona il proposito di darla alle stampe. Solo in seguito alcuni frammenti dell'opera verranno pubblicati (in forma anonima e in lingua francese) in tre brevi saggi, introdotti da una prefazione intitolata Discorso sul metodo, che diverrà il suo scritto più celebre.
Dopo aver pubblicato il Discorso sul metodo in francese a fini divulgativi, Cartesio decide di condividere la propria teoria filosofica in forma ufficiale, stavolta in latino. Così, egli pubblica le sue Meditazioni metafisiche. Le critiche ricevute da parte dell'Università di Utrecht, degli aristotelici, dei gesuiti francesi e dei protestanti olandesi lo porteranno ad un prudente isolamento dall'ambiente sociale e culturale.
Egli adotta nei suoi scritti una forma di dissimulazione della verità, utile a nascondere posizioni invise alla Chiesa ma anche espressione della natura duplice del pensiero cartesiano: esso da un lato guarda alla scienza, ovvero a un'indagine di tipo empirico concretamente verificabile, dall'altro si pone un fine metafisico, eseguire un'indagine che riguardi Dio e l'anima.
Dopo un primo periodo saggistico della produzione cartesiana, egli si dedica alla pubblicazione di trattati destinati all'insegnamento. Sotto l'influenza della principessa boema Elisabetta del Palatinato Cartesio pubblica il trattato fisiologico Le passioni dell'anima, il cui tema fondante è la relazione tra mente e corpo. Successivamente il filosofo si interessa a problemi morali e psicologici, di cui discute nelle sue lettere indirizzate alla regina Cristina di Svezia. Amareggiato dalle critiche ricevute ad Utrecht, Cartesio si trasferisce proprio in Svezia, a Stoccolma, presso la corte della regina, che quest'ultima ha trasformato in un vivacissimo centro culturale, Il soggiorno svedese di Cartesio ha però breve durata, egli muore infatti di polmonite nel febbraio del 1650.
Esso si costituisce come la ricostruzione autobiografica della storia dei pensieri dell'autore, il quale, dopo aver demolito il sapere acquisito negli anni della sua formazione, sente la necessità di costituire una nova scienza, un nuovo metodo conoscitivo.