1934年，吴健雄完成了一篇题为《证明布喇格定律》的毕业论文。中日关系此时非常紧张，学生非常希望当时的国民政府能对日本采取更为强硬的立场，吴健雄也参与到相关的政治活动中，并被选为领导者之一。她所领导的抗议活动包括在时任国民政府军事委员会委员长的蒋中正的办公厅舍静坐，参与活动的学生后来得到蒋中正的接见。她的这一行为后来被当局原谅。尽管在政治活动方面非常积极，吴健雄仍未荒废学业。在本科毕业后的两年期间，吴健雄在浙江大学继续进修研究生阶段的物理学课程，第一年，她还担任助教，第二年，她成为中央研究院物理研究所的研究