工业学校校长千千岩助太郎的引介下前往日本东京，进入东京帝国大学（今东京大学）工学部建筑学科成为听讲生（旁听课程者）与助手（）。二战结束后，郭茂林留在日本并取得，在、等日本知名建筑学者旗下从事建筑计划学的研究。1962年，三井集团旗下的三井不动产在东京霞关的霞关会馆与东京俱乐部旧址进行都市更新计画，时任社长延揽郭茂林担任「霞关三井集团企划室」（）的室长，负责规划整个开发计画；郭茂林以总协调者的角色，兼具业主代表与建筑设计者的双重身分，借着在东大时累积的丰沛人脉，获得产官学多方协助，成功在此建设了日本第一栋