對(duì)于洪校長(zhǎng)的鼓勵(lì)及器重，蘇步青很是感激，這使他更勤奮的讀書(shū)及鉆研數(shù)學(xué)。當(dāng)年中國(guó)教育是實(shí)施中學(xué)四年制，蘇步青以第一名的優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)。
　　17歲時(shí)中學(xué)畢業(yè)了，他想起了洪校長(zhǎng)的囑咐，便寫(xiě)信給在教育部工作的洪彥遠(yuǎn)，表示想出國(guó)留學(xué)，可是卻沒(méi)有錢(qián)，想請(qǐng)他資助。過(guò)了不久，洪彥遠(yuǎn)就匯了200銀元給他，并且勉勵(lì)他為國(guó)爭(zhēng)光。蘇步青捧著白花花的巨款，激動(dòng)地滾下熱淚，洪校長(zhǎng)的錢(qián)是“及時(shí)雨”，這是改變他一生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
　　1919年7月的一個(gè)秋天，蘇步青乘日本海輪，從上海駛往日本。洪校長(zhǎng)寄了臨別贈(zèng)言幾句話(huà)：“天下興亡，匹夫有責(zé)，要為中華富強(qiáng)而奮發(fā)讀書(shū)。”后來(lái)他回憶往事寫(xiě)了《外灘夜歸》的詩(shī)句：“渡頭輕雨灑平沙，十里梧桐綠萬(wàn)家。猶記當(dāng)時(shí)停泊處，少年負(fù)笈夢(mèng)榮華。”
　　他說(shuō)1919年時(shí)中國(guó)是列強(qiáng)所任意宰割、任意瓜分的半封建半殖民地。英、美、法、日、意、德大小列強(qiáng)等國(guó)皆在中國(guó)有租借地，在上海的外灘公園就掛著“華人與狗不得入內(nèi)”的牌子，在黃浦江上停泊的是英國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家的軍艦。而他到日本去每次都從黃浦江進(jìn)出，每逢冬天都看見(jiàn)南京路上有凍死的人，他坐在日本的海輪上想：“我們自己還不會(huì)造船，有一天我們自己能造輪船就好了！”
　　到日本后，他先去東京的東亞日語(yǔ)補(bǔ)習(xí)學(xué)校學(xué)習(xí)了一個(gè)月，后由熟人介紹住進(jìn)一個(gè)日本家庭。他向房東大娘學(xué)日本文時(shí)，不僅早上和她一起去菜市場(chǎng)買(mǎi)菜，練習(xí)日語(yǔ)會(huì)話(huà)，并且晚上聽(tīng)她讀報(bào)、講故事，自己預(yù)習(xí)功課，準(zhǔn)備投考東京高等工業(yè)學(xué)校。很快的他便掌握了初級(jí)的日本語(yǔ)言的能力了。

　　在異國(guó)為中國(guó)人爭(zhēng)氣

　　1920年2月，東京高等工業(yè)學(xué)校舉行招生考試，考生應(yīng)該在3小時(shí)內(nèi)做完24道題。而蘇步青只用1小時(shí)就全部解決了。接著是口試，看看學(xué)生口頭解答問(wèn)題的能力，他都能應(yīng)付自如。結(jié)果他以第一名的成績(jī)考入日本東京高等工業(yè)學(xué)校電機(jī)系。當(dāng)時(shí)許多中國(guó)人要進(jìn)入校應(yīng)花一年半到二年半去學(xué)日文和補(bǔ)習(xí)一些入學(xué)考試的科目，而蘇步青卻創(chuàng)下以3個(gè)月時(shí)間的準(zhǔn)備就進(jìn)入的新紀(jì)錄。由于成績(jī)優(yōu)異，他拿到三次獎(jiǎng)學(xué)金。
　　他在名牌大學(xué)畢業(yè)之后又決定報(bào)考日本東北帝國(guó)大學(xué)數(shù)學(xué)系，該系招收9名學(xué)生，報(bào)考的卻有90名之多，考試結(jié)果，中國(guó)留學(xué)生只有他一個(gè)人被錄取，他的“微積分”和“解析幾何”都得了一百分，是考生中的第一名。
　　他初進(jìn)東北大學(xué)，有一次老師讓他們用一個(gè)下午的時(shí)間做題目。老師留下題目就走了，他最初自以為了不起，一個(gè)人坐在沒(méi)人敢坐的第一排。兩個(gè)鐘頭，老師回來(lái)，首先看他的作業(yè)，一邊看一邊搖頭：“什么東西？這根本不是數(shù)學(xué)。”這時(shí)他才恍然大悟，以前在工科大學(xué)學(xué)的數(shù)學(xué)是不嚴(yán)格的，不符合現(xiàn)代數(shù)學(xué)的精神。
　　他除了上課外，大部分時(shí)間是在圖書(shū)館里。讀到三年級(jí)時(shí)，由于國(guó)內(nèi)發(fā)生江浙戰(zhàn)爭(zhēng)，公費(fèi)中斷，生活無(wú)著。數(shù)學(xué)系系主任林鶴一每月從他的薪水取出40元給蘇步青，并開(kāi)玩笑說(shuō)：“等你發(fā)了財(cái)還我。”后來(lái)又讓他管理圖書(shū)兼校對(duì)《東北數(shù)學(xué)雜忐》。蘇步青還賣(mài)報(bào)及送牛奶。
　　1931年獲日本理學(xué)博士

　　林鶴一還介紹他到一位醫(yī)科教授的家為其兒子補(bǔ)習(xí)數(shù)學(xué)。最后他還讓出自己教的一門(mén)課讓蘇步青教，這在當(dāng)時(shí)一些歧視中國(guó)人的教授中是一件荒謬的舉動(dòng)，在教授會(huì)審議時(shí)遭到反對(duì)，可是由于林鶴一的堅(jiān)持，終于獲得通過(guò)。當(dāng)時(shí)日本報(bào)章曾登載此事并慨嘆：“非帝國(guó)之臣民，卻當(dāng)了帝國(guó)大學(xué)的講師。”
　　他在大學(xué)三年級(jí)時(shí)，在日本科學(xué)院院士然原松三郎輔導(dǎo)下，用英文寫(xiě)出第一篇代數(shù)的論文。論文發(fā)表在《日本學(xué)士院紀(jì)事》上，為中國(guó)人爭(zhēng)光。
　　接著他進(jìn)入大學(xué)的研究院深造，他的導(dǎo)師是曾留學(xué)德國(guó)的尤田忠彥教授（Tadahiko Kubota）。這位教授是日本著名的微分幾何學(xué)家，在他指導(dǎo)之下的4年，他連續(xù)發(fā)表了30多篇論文。結(jié)果在1931年得日本理學(xué)博士學(xué)位。
　　他的老師是怎樣訓(xùn)練他呢？老師對(duì)他要求嚴(yán)格，每周要他匯報(bào)學(xué)習(xí)情況，存在什么問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題有什么想法。這就使他能獨(dú)立思考，及學(xué)會(huì)解決問(wèn)題。
　　有一次他遇到一個(gè)難題，他解不出來(lái)，就去問(wèn)尤田老師。老師不直接給他答案，要他去看一本巨著沙爾門(mén)·菲德拉的《解析幾何》，這書(shū)有三巨冊(cè)共2000頁(yè)。開(kāi)始時(shí)蘇步青覺(jué)得老師不肯給自己教導(dǎo)，心中有些不愉快，可是不得不去啃這書(shū)，兩年后，他讀完這本書(shū)，問(wèn)題解決了，而他的基礎(chǔ)扎實(shí)了，以后終身可受用，他才感激老師對(duì)他的栽培。
　　他是第二個(gè)中國(guó)人在日本獲得數(shù)學(xué)博士學(xué)位，第一位是他的學(xué)長(zhǎng)陳建功，以后兩人回中國(guó)一起辦浙江大學(xué)的數(shù)學(xué)系。