时，因父亲逝世而改在学校寄宿。其间，《北方红旗》、山川均的《社会科学概论》、苏联出版的若干马列主义着作的译本的中文再译本对叶笃庄影响很大。1931年，在读高一时，九一八事变爆发，叶笃庄参加了反对南京国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