民政府不抵抗政策及抗日救亡的学生运动，并参加了中国共产党的外围组织“读书会”。因受徐光启农本主义的影响，叶笃庄立志促进中国的农业。1933年，叶笃庄考入南京金陵大学农学院农艺系。1934年自费赴日本留学，考入日本东京帝国大学农实科，并参加中国共产党党员林基路（林为梁）、剧作家杜宣领导的左翼团体“中华留日剧人协会”以及“社联”组织的读书会。1936年春假回国时，叶笃庄出资，与中共党员吴砚农、易吉光（时任中共天津市委书记）共同开办天津知识书店，并且接受中共中央北方局的领导。1937年暑假回国后，七七事变爆发