سافر علي مبارك إلى دولتين خلال حياته، الأولى هي فرنسا، والثانية هي الدولة العثمانية.
فرنسا
في عام 1844، تم اختيار علي مبارك ضمن مجموعة من الطلاب النابهين للسفر إلى فرنسا في بعثة دراسية. قضى في فرنسا خمس سنوات، درس خلالها العلوم العسكرية في المدرسة المصرية الحربية بباريس، ثم التحق بكلية "متز" لدراسة المدفعية والهندسة الحربية، وظل بها عامين، ثم التحق بعدهما بالجيش الفرنسي للتدريب والتطبيق.
الدولة العثمانية
في عام 1854، تم إرسال علي مبارك إلى الدولة العثمانية للمشاركة في حرب القرم. قضى في الدولة العثمانية سنتين ونصف، أقام منها في إسطنبول أربعة أشهر، ثم ذهب إلى منطقة القرم وأمضى هناك عشرة أشهر، واشترك في المفاوضات التي جرت بين الروس والدولة العثمانية، ثم ذهب إلى بلاد الأناضول حيث أقام ثمانية أشهر يشرف على الشئون الإدارية للقوات العثمانية المحاربة، وينظم تحركاتها، وأقام مستشفى عسكري بالجهود الذاتية لعلاج الأمراض التي تفشت بين الجنود، لسوء الأحوال الجوية والمعيشية.