1937年，抗日战争爆发后，周炜良因家庭原因，不得已回到上海。周的岳父也因德国的动乱和种族迫害而丢了工作，几乎身无分文地回到上海。在之后的一段时间里，周炜良一直滞留于上海。抗战胜利后，周炜良经陈省身劝说，于1947年3月赴美。同年，他来到美国普林斯顿大学，重返离开了10年的数学界。周炜良在普林斯顿向着名数学家所罗门·莱夫谢茨学习。在此期间里，他做出了许多开创性的工作。他于1949年起执教于美国约翰斯·霍普金斯大学，起，他担任霍普金斯大学数学系主任，共11年。周炜良曾邀请日本数学家小平邦彦去那里当一年