利后，刘大钧被分配至英士大学。不久，回南京考入金陵大学农学院。师从靳自重、王绶、章锡昌等教授。1949年，刘大钧自金陵大学农艺系毕业，留校任农艺系主任靳自重的助教。1950年成为中国新民主主义青年团团员。1955年，经罗春梅、王泰伦两位老师介绍，成为中国共产党预备党员。1955年9月，被选派留学苏联莫斯科季米里亚捷夫农学院，1956年转为研究生，学习小麦遗传育种，同时转为中国共产党正式党员。1959年获莫斯科季米里亚捷夫农学院生物科技副博士。1960年回国以后，刘大钧一直在南京农学院（1984年改名南京