Til tross for at Elway aldri klarte å lede laget sitt til et bowl game hadde han en imponerende karriere i college. I sine fire sesonger (1979–82) ved Stanford fullførte han 774 pasninger for 9 349 yards og 77 touchdowns med 39 interceptions og 5 touchdowns på løp. Med Elway gikk Stanford 20–23. Han ledet landet med sine 24 touchdownpasninger i 1982 og da han avsluttet karrieren sin holdt han nesten alle rekordene for pasningsspill og angrep samlet i Pacific-10 Conference. Han vanr Pac-10 Player of the Year i 1980 og 1982, var enstemmig All-American og havnet på andreplass i avstemningen for Heisman-troféet som senior. I 2000 ble Elway innlemmet i College Football Hall of Fame. I 2007 ble han rangert som #15 på ESPNs Top 25 Players in College Football History. Han hadde over 200 pasningsyards i 30 av sine 42 kamper i college.