Năm 1823, Phan Huy Chú được bổ nhiệm làm Lang trung bộ Lại. Ông mạnh dạn dâng sớ điều trần bốn việc: bớt thuế, bớt lính; thực hiện chế độ quân điền; bãi bỏ những cuộc hành binh dẹp loạn; nghiêm trị bọn sâu mọt chuyên đục khoét lương dân. Việc dâng sớ điều trần đã bị vua Minh Mệnh quở trách.
Năm 1825, ông được sung vào sứ bộ sang Trung Quốc và năm 1828 làm Thừa phủ Thừa Thiên, rồi một năm sau làm Hiệp trấn Quảng Nam, sau đó bị giáng chức. Năm 1831, ông được cử làm Phó sứ sang Trung Quốc lần hai, khi về bị cách chức vì tội "lạm quyền", cụ thể thế nào thì không được sách sử đề cập. Năm 1832, ông đi Biên lực ở Giang Lưu Ba (nay là Indonesia). Xong nhiệm vụ trở về ông được khôi phục giữ chức Tư vụ bộ Công...
Vua Minh Mệnh chuộng tài năng nhưng dè dặt với tầng lớp nho sĩ Bắc Hà có quan hệ với triều Tây Sơn. Phan Huy Chú cũng như nhiều bậc tài trí thời ấy đã không được vua thực sự tin dùng. Vịn cớ đau yếu, ông xin từ quan về nhà mở trường dạy học ở làng Thanh Mai, nay là xã Vạn Thắng, huyện Ba Vì rồi mất tại đó năm 1840, thọ 58 tuổi.
Ngôi mộ của Phan Huy Chú ở xã Vạn Thắng năm 2014 được xếp hạng di tích quốc gia. Các hậu duệ của ông đã gìn giữ, xây lại mộ từ năm 1994, trên mộ có ghi chữ quốc ngữ "Mộ tổ họ Phan".
Câu 4: Thời gian đi sứ Indonesia, Phan Huy Chú đã viết tác phẩm địa lý nào?