欧美新文化，追求救国之真理，在师友的鼓励与资助下，于1915年春飘洋过海，到美国留学，进入哥伦比亚大学专攻教育心理学与教育行政学，1919年获得硕士学位。回国后，因其对教育有贡献，办学有成绩，美国西南大学授予他荣誉博士学位。1922年欧元怀回国，受厦门大学聘约，任该校教授、教育科主任兼总务长。1923年至1924年间因厦门大学学校当局处事不当，导致罢课学潮，后校当局又庇护殴伤学生的肇事者，并无故开除学生陈国柱等多人，欧元怀目睹此种无理举措，深为不满，据理力争，竟为当时校长所嫉视，认为掣肘太大，遂提前解除