谷秀衡的教育之路只能用一帆风顺来形容。在高中顺利考上台师大附中后，他积极参与社团，擅长跳舞与歌唱。他原本已经保送国立政治大学，却坚持参加大学联考，也顺利考进国立台湾大学化学系。受家父的影响，他没有一丝的骄纵之气。同班同学对台湾皆有贡献，其中包括黄镇台、牟中原、孙璐西等。1970年与其双胞胎弟弟谷家恆一起毕业。由于成绩优异，在服完中华民国宪兵的兵役后，申请到美国卡内基美隆大学化学博士的全额奖学金，并于五年的超快速度直攻博士学位。其论文是关于核子化学（Nuclear Chemistry）。S