光武六年（1902年）1月31日，朴齐纯被任命为驻华公使，9月末动身去中国北京，10月31日向清廷递交国书。临行前高宗皇帝在咸宁殿召见他并对他说：“卿曾经驻津督理，习熟此务。新约以后，今行是初有事也，期必以交邻有道使两国和好。而四千年后，今为对等国，虽是快事，而及今之务，惟在善为交济，须惕念也。”表现了高宗对于中国与朝鲜半岛四千年来首次实现平等交往后，派出的第一任驻华公使的特别重视。因此高宗专门下赐十五万元给朴齐纯，让他在北京盖一座豪华的公使馆，但这点经费远不足以盖一座新公使馆，所以朴齐纯到北京后用十四万元从美国人那里买了1862年修建的美国旧公使馆，作为大韩帝国驻华公使馆。但朴齐纯并未立即搬入，而是在美国旧公使馆后门外的崇文门内城根的一座破屋内住了半年，然后经过整修才搬入美国旧公使馆。据说当时的韩国驻华公使馆“颇宏杰”，然而当韩国公使馆人员与其他国家驻华使馆往来时，“见其所居皆仙苑琅圃，不觉馁乏”。

光武八年（1904年）春，朴齐纯归国，任元帅府会计局长，并署理法部大臣事务。其时日本挑起日俄战争，再度控制了韩国政府，亲日派再度在韩国政坛活跃起来。作为亲日派的朴齐纯在日本的支持下，地位不断提高，历任议政府赞政、法部大臣、署理议政大臣（总理大臣）、农商工部大臣等职务，兼任陆军副将，赐勋二等太极章。光武九年（1905年）9月被任命为外部大臣。朴齐纯任外部大臣时，并非对日本唯马首是瞻，比如1905年10月他就针对英国承认日本有权支配韩国的“第二次英日同盟”分别向英国和日本提出抗议，要求收回该约，但英日两国都不予理睬，此事遂无果而终。

这时，日本已经同俄国缔结了《朴茨茅斯和约》，使日本对韩国的支配权得到俄国承认，进一步就是强迫韩国签订保护条约，剥夺韩国的外交权，正式将韩国变为其保护国。光武九年（1905年）11月9日，日本特使伊藤博文来韩，用各种手段逼迫韩国签订日本一手炮制的保护条约。高宗皇帝对此坚决拒绝，参政大臣韩圭卨亦誓死反对，学部大臣李完用等人则被日本人逐一收买，要他们赞同缔约。作为主管外交的外部大臣朴齐纯，自然是日本人收买的重点对象。11月16日，伊藤博文招大韩帝国各部大臣来自己下榻的孙泽宾馆（贞洞俱乐部），威逼利诱他们赞成缔约。下午3点，日本公使林权助又单独召请朴齐纯，并交给了照会和条约草案。朴齐纯虽然有亲日倾向，但面对这种丧权辱国的保护条约，仍然表示反对，他说：“关于该约定案的实际权利，事实上日本早已据为己有。事到如今，要约定这个，想让陛下受苦，给政府造成困难，而且国民遭受骚扰之类，又是何必呢？好像几乎没有这个必要。”可见朴齐纯虽然表示反对，但其实是消极的，这也奠定了他后来模糊态度的基调。

光武九年（1905年）11月17日下午，韩国政府各部大臣在日本的要求下，在汉城庆运宫（今德寿宫）漱玉轩召开御前会议，韩圭卨在高宗面前泣陈缔约之不可，朴齐纯也哭着说道：“参政之言，切实切实！”据韩圭卨回忆，朴齐纯还声称决心要用生命来交换签署条约的印章。当晚，伊藤博文急忙进宫干涉，高宗以生病为由没有出席，命政府大臣负责处理对日谈判之事。伊藤博文蛮横地逐个要求韩国政府八大臣写下“可”或“否”字，表明他们对缔约的态度。韩圭卨因誓死反对，而被日本军强行拖出会议场所。朴齐纯则说：“非命令也，乃是交涉，则不可无可否。而我见带外交之任，外交移去，岂敢曰‘可’？”但伊藤博文却说：“既有协商妥办之圣敕，则岂非命令乎？外部大臣则‘可’边也！”就这样，朴齐纯在会议中首鼠两端，言语含糊，最终使他成为赞成缔约的五人之一，他在会议结束后放声痛哭。

在应朴齐纯及李完用的要求、对条约草案作出几点修改以后，日本宪兵又从韩国外务部夺取了大印，他们原本希望让参政大臣韩圭卨与日本方面缔约，但由于韩圭卨的坚决反对，所以将缔约的权利移到外部大臣朴齐纯身上。光武九年（1905年）11月18日凌晨1时30分，朴齐纯在庆运宫重明殿与日本公使林权助正式签订了《日韩保护协约》（第二次日韩协约，通称“乙巳条约”）。至此，大韩帝国的外交权被剥夺，沦为了日本的保护国，也就是日本事实上的殖民地。当时的学者李沂对朴齐纯的行径痛心疾首地作诗抨击道：“司外部者小才是，平居读字声誉溢。盗名欺世何能久？本相露尽可题笔。谁料五百年宗社，此奴手里送交毕！”

朴齐纯与日本签订《乙巳条约》，如同捅破了马蜂窝，立刻引来韩国官民的攻击。他与李完用、李根泽、李址镕、权重显共计5名赞同缔约的大臣被时人称为“乙巳五贼”，主持签约的朴齐纯是“乙巳五贼”之首，因此他遭受的非难最多。首先发难的是他的同宗朴箕阳，他在光武九年（1905年）11月21日上疏道：“（朴齐纯）以世家大族，偏被恩造，位至大官，不思报效，半夜之间，不禀圣裁，不采舆论，怵威恋爵，乃将五百余年祖宗基业、三千余里疆土生灵，双手付与外人，而不少留难。自古以来，乱臣贼子何代无之？而岂有如此贼者乎？凡我国中戴发含齿者，孰不欲手刃之寝处之？”元老大臣赵秉世（后自杀殉国）率文武百官伏阙上疏，指出：“朴齐纯之罪可胜诛哉？身为主务大臣，虽或陛下允许而使之调印，犹当以死争之，以报国恩，以尽臣分可也。乃者不体圣意，擅自缔约。卖国之贼何代无之，而岂有如此贼之甚者乎？……伏乞赫然斯怒，亟斩齐纯之头，悬诸藁街。”著名儒生崔益铉更是要求将朴齐纯“裂以五车、屠其十族”，但由于此时日本控制了韩国政权，因此上疏运动失败了，朴齐纯也因为签订《乙巳条约》的“功劳”，受到伊藤博文的巨额贿赂，因而“骤富”；而他在条约签订11天后（11月28日）更是被任命为议政府参政大臣（即总理大臣），成为了韩国政府的首相。

光武十年（1906年）3月，日本根据《乙巳条约》相关内容建立了韩国统监府，伊藤博文出任第一任韩国统监。韩国政府完全是统监府的傀儡。朴齐纯政权非常软弱，虽然受到统监府的庇护，但在内部群臣不断上疏、外部义兵运动蜂起的情况下，处于极不稳定的状态。朴齐纯的宅邸也被大批日本军警和宪兵重重守护，防止刺客行刺。有人曾向朴齐纯家秘密装炸药，但因被发现而未遂。朴齐纯也并非完全像李完用那样死心塌地追随日本，光武十年（1906年）底伊藤博文回到日本时，他按照高宗皇帝的指示换掉了几名亲日派大臣。日本驻韩司令长谷川好道诘责朴齐纯，说统监不在时不可更迭内阁成员。朴齐纯辩解说，统监离韩之前曾完全委任他不得已时可以撤换2—3名大臣。这实际上是在掩护高宗的旨意。因此李完用等铁杆亲日分子战战兢兢，生怕统监不在时皇帝会除去自己。朴齐纯也因此事遭到了日本的猜忌，他的参政大臣地位更加不保。

到了光武十一年（1907年）初，随着爱国启蒙运动的展开，《皇城新闻》、《大韩每日申报》主导攻击朴齐纯政权的舆论，他们“表面上标榜攻击政府，其实意味着排日”，地方上“国债报偿运动”兴起，韩国国内排日运动重新抬头，软弱的朴齐纯政权对此一筹莫展，处于四面楚歌的境地，令伊藤和长谷川十分恼火。因此他们打算重新扶植一位代理人。朴齐纯此时也不断露出辞职之意，史载：“齐纯于五贼，有文而黠，久耐全国之唾骂，又患外逼之日亟，虽位尊禄厚，尝蚤夜彷徨……对众嘻曰：‘吾不知死日，宁避贤路，少泄公愤。’遂力辞”。恰在此时，韩国的亲日团体一进会透过演说、评论、建议书等，叫嚷朴齐纯政府全部辞职。日本虽一再规劝朴齐纯与一进会相提携，需要在亲日政权面临危机时团结一致承担“施政改善”，但一进会不听，仍我行我素；朴齐纯也坚持要辞去参政大臣的职务。就这样，日本人顺水推舟，让朴齐纯下台，并在同年5月扶植了李完用任议政府参政大臣（很快改称内阁总理大臣），建立强有力的亲日内阁，以加强对韩国的控制。朴齐纯在下台以后转任中枢院顾问，做了闲职。

光武十一年（1907年）7月，高宗因为“海牙密使事件”被日本人及李完用内阁逼退位，太子李坧即位，改元隆熙，是为纯宗。李完用等逼宫大臣被称为“丁未七贼”，而朴齐纯则由于退居二线而没有被列入“丁未七贼”的名单中。隆熙二年（1908年），朴齐纯与尹德荣、闵泳绮发起了“观进坊会”，以振兴教育和改善卫生为目的，朴齐纯任会长。

隆熙三年（1909年）2月底，朴齐纯接替宋秉畯出任内部大臣，重新出山。同年12月，李完用被李在明伏击受重伤以后，朴齐纯署理内阁总理大臣。隆熙四年（1910年）6月24日与日本签订条约，将韩国的警察权交给日本。6月30日解任，归任内部大臣。8月22日在御前会议上赞成日韩合并，同日李完用与统监寺内正毅签订《日韩合并条约》，大韩帝国灭亡。朝鲜半岛沦为日本的殖民地。朴齐纯因此被列入“庚戌国贼”之中。日本的殖民机构——朝鲜总督府任命朴齐纯为中枢院顾问、经学院大提学，并授予他日本帝国子爵爵位。大正五年（1916年，纯宗九年）6月20日，朴齐纯去世，其子朴富阳承袭爵位。

朴齐纯精通汉语，据说当时有一个日本记者穿着清朝服装，从新义州进入韩国，在火车上遇到韩国社会活动家李甲，冒称是中国革命党的一员，请求介绍一名汉城知名的政客。李甲给他介绍了朴齐纯，当这名日本记者前去拜访时，朴齐纯操着一口流利的汉语接待他，那名日本记者无法应付，便中途匆匆辞别了。

朴齐纯原为儒林中人，但《乙巳条约》以后愈发亲日，生活方式开始发生转变。时人记载“朴齐纯作为学者与君子而知名，而如其衣食住都极为俭约质素，毫无轻佻浮薄之迹，实存古人之俤。尽管如此，渠今于（汉城）北部斋洞之丘上建起巍峨的洋馆，蓄妾爱货，渐媚时流，正逐渐带上近代的色彩”。

光武十年（1906年）3月29日，郁陵郡守沈兴泽向大韩帝国政府报告日本岛根县当局所派人员强行登陆其管辖下的独岛（日本称竹岛）并宣称该岛为日本领土的突发事态，这也是“独岛”之名首次被使用（之前叫石岛）。同年5月10日，大韩帝国政府的参政大臣朴齐纯批示道：“来报阅悉，独岛领地之说，全属无根，该岛形便、日人如何行动，更为查报事。”此事作为韩国对独岛领有主权及实施管辖的重要证据而备受重视。

朴齐纯作为“乙巳五贼”、“庚戌国贼”之一，他在后世遭到了一系列的清算。2002年发表的“亲日派708人名单”、2008年民族问题研究所发表的亲日人名辞典收录预定者名单，他都榜上有名。韩国政府将他定性为亲日反民族行为者，2006年大韩民国亲日反民族真相纠明委员会将他列入亲日反民族行为106人名单中。

朴齐纯虽然亲日，但并非像李完用那样彻底投靠日本，他算是比较温和的亲日派。此外，朴齐纯“有文华，娴外交”，是当时朝鲜儒林的重要人物。清朝外务部评价他“明白事理，颇能华语”。他的书法也相当不错。

韩国统监府评价朴齐纯为“读书之士……为人寡言，以公平之心担当国事，可谓当代人物中杰出者也。无论做何事，也决不让人知道，颇有守口如瓶之气质”。日本人细井肇则把朴齐纯描述成一位外表温良恭俭让、而对家人态度冷酷严厉的人物。