陈延年、陈乔年兄弟俩没有辜负陈独秀的良苦用心。他们在艰苦的条件下,勤奋学习,自立自强,后来一起考进了震旦大学。1920年2月初,他们又一起到法国勤工俭学。对于延年、乔年出国留学的愿望,陈独秀完全赞成,并劝过兄弟俩去苏俄留学。可是延年、乔年当时由于受到无政府主义思想影响,对苏俄有些反感,坚持要去法国。他们在法国期间,逐渐了解和接受了马克思主义,对一度信仰的无政府主义产生了怀疑,最终同无政府主义决裂,转而信仰马克思主义。此后,延年和乔年先后参加了旅欧共产主义组织——中国少年共产党和法国共产党。1922年冬,兄弟俩又一起转为中国共产党党员。1923年初,遵照中共中央的指示,延年、乔年兄弟俩及赵世炎、王若飞等12人离开法国到苏联学习。4月中旬,他们抵达莫斯科,进入“东方劳动者共产主义大学”和“东方大学”学习。在莫斯科期间,兄弟俩更加系统地学习和研究了马克思主义的基本理论,研究了俄国革命和国际共产主义运动的经验,终于成为坚定的共产主义战士。