上学一年后，在老师的推荐下投考清华学堂，在16岁也就是1917年成功考入清华学堂。1919年五四运动爆发时，吴文藻也参加了清华的游行活动。五四运动后，广泛接触了罗素、杜威、孙中山和胡适等人的思想。在这个时期梁启超对他的影响最大。吴文藻在清华学堂时与梁思成是同班同寝室同学，并且在梁思成的介绍下见了梁启超。
留美时期.1923年从清华学堂毕业后赴美国留学，在去美国的路上，与冰心结识。随后在潘光旦的介绍下进入达特茅斯学院社会学系，插入本科三年级。1925年夏获学士学位后又进入纽约哥伦