К этому времени относится его знакомство и дружба с Артюром Рембо, приведшая к катастрофе. Рембо, тогда еще семнадцатилетний юноша, но уже определившийся как зрелый и замечательный поэт, после нескольких неудачных побегов из родительского дома (его семья жила в Шарлевилле) в Париж, прислал Верлену, единственному, кого он "признавал" из современных поэтов, свои стихи и просил у него гостеприимства. Верлен пришел от стихов в восторг и распахнул перед юным поэтом двери своего дома. Рембо поселился у Верлена. Это внесло новый разлад в семейную жизнь последнего. Рембо отличался тяжелым характером, был груб, неуживчив и взрывчат; Верлен же нашел в нем ту родственную душу и то понимание, которых ему недоставало. Друзья проводили время в бесконечных прогулках, беседах, попойках, в результате чего отношения Верлена с женой разладились вконец. После ряда тяжелых сцен решено было, что супруги на время разъедутся чтобы "отдохнуть друг от друга". Мать Верлена согласилась снабдить сына деньгами для путешествия. Верлен и Рембо отправились в Бельгию (летом 1872 г.), - затем в Лондон, где прожили до весны. Они вели веселую бродяжническую жизнь, писали стихи, беседовали и, конечно, пили. Верлен, впрочем, часто встречался с жившими в Англии эмигрантами-коммунарами, а Рембо усердно изучал английский язык, что ему пригодилось в дальнейшей его скитальческой жизни.
В это время жена Верлена начала в Париже дело о разводе, чем Верлен был до крайности потрясен.
Далее осложнились отношения с Рембо. Произошло несколько разрывов и новых встреч, пока в конце концов в Брюсселе во время последнего объяснения, при котором присутствовала и мать Верлена, поэт, бывший в совершенно истерическом состоянии и вдобавок нетрезвый, выслушав категорическое решение Рембо расстаться с ним, произвел в своего друга два выстрела и легко ранил его в руку. Тут же Верлен осознал происшедшее, разрыдался, умолял о прощении, просил убить его. Решено было, что Рембо все-таки уедет. Верлен отправился провожать его на вокзал. По пути он снова стал умолять Рембо остаться с ним; вновь вспыхнула ссора, и Рембо, увидев, что Верлен сует руку в карман, и вообразив, что тот вновь собирается стрелять, пустился бежать, призывая на помощь. Полиция задержала Верлена, найдя при нем оружие. В участке Рембо рассказал об утренней стрельбе. Верлен был предан суду по обвинению в покушении на убийство и приговорен к двухгодичному заключению {Рембо вскоре покинул Европу и много лет прожил в Америке, торгуя слоновой костью и отказавшись от писания стихов. Нажив состояние, он вернулся в Европу и вскоре умер от саркомы (1891). Верлен озаботился изданием его сочинений и радовался посмертному успеху своего странного друга.}.