Zum Herbst 2014 schrieb sich Werenski an der University of Michigan ein und spielte fortan für deren Eishockey-Team, die "Wolverines", in der Big Ten Conference im Spielbetrieb der National Collegiate Athletic Association (NCAA). Seine Freshman-Saison bestritt er als jüngster Spieler der gesamten NCAA und erzielte dennoch 25 Scorerpunkte in 35 Spielen, sodass er am Ende der Spielzeit ins "First All-Star Team" der Big Ten Conference berufen wurde. Ferner vertrat er die U20-Nationalmannschaft der USA bei der U20-Weltmeisterschaft 2015 und belegte mit dem Team dabei den fünften Platz. Im anstehenden NHL Entry Draft 2015 galt Werenski nach dieser Spielzeit als vielversprechendes Talent, sodass er dann an 8. Position von den Columbus Blue Jackets ausgewählt wurde. Vorerst verbrachte er jedoch eine weitere Saison bei den Wolverines, mit denen er 2016 die Meisterschaft der Big Ten Conference gewann, erneut ins "First All-Star Team" berufen und als Defensivspieler des Jahres ausgezeichnet wurde. Über den Jahreswechsel gewann er mit der U20 bei der U20-Weltmeisterschaft 2016 die Bronzemedaille und wurde ebenfalls ins "All-Star Team" berufen sowie als bester Verteidiger des Turniers ausgezeichnet.