26年进入京都帝国大学理学院物理学系就读。日本第一位诺贝尔奖得主汤川秀树是朝永在三高与京大的同学。大学毕业后，他继续留在大学中担任助教3年。在这期间，朝永振一郎参加了仁科芳雄在理化学研究所的团队。
职业生涯.在1937年，当时在德国莱比钖的朝永振一郎进入维尔纳·海森堡的研究团队来合作进行研究。在2年后，因为第二次世界大战爆发，朝永振一郎返回日本，不过他已在莱比钖完成他对于原子核物理学的博士研究。朝永振一郎在1941年成为东京文理科大学（东京教育大学前身，现在的筑波大学）的教授。