次年赴美，入密歇根大学研究院学习铁路运输和公路建筑。1930年硕士毕业，先后做先后做过测量员、绘图员、货运员等工作，与美国铁路工人阶层密切接触，亲睹美国大萧条的社会现状，富家子弟出身的余光生受了共产主义思想，1931年“九一八”事变后在波士顿参加美洲华侨反帝大同盟任机关报《先锋报》的编辑。1932年在纽约加入美国共产党，先后担任《纽约先锋报》编辑，美洲华侨反帝大同盟执委、书记，《救国时报》编辑，美国共产党中国局书记等职务。妻子弗吉尼亚也是美国共产党员。1939年12月余光生离开美国途径香港归国参加抗日，