1947年秋，16岁的杨士莪考入清华大学物理系，并如愿以偿地与周光召再次成为同班同学。由于学生可以自由组合选择舍友，两人自然而然地又住进了同一个宿舍。此后，他们两人继中学五年同窗后又开始了大学四年的同窗生活，同进同出，形影不离。
进入大学后，读书是个人的自觉行为，老师会做一定的指导，开一些书单，但具体读什么书，怎么去读，则全由学生个人自己决定。周光召本来对物理学就有浓厚的兴趣，进了大学更是如鱼得水。平时，他对物理科学前沿的各类书籍如饥似渴，图书馆的书他认为不够新，跟不上新的科学发展，可是自己又没那么多钱买书，于是就与杨士莪商量，动员杨士莪把节省下来的生活费和他的放在一起，都用来买书，这样一来，所有的书都只要买一套，合着看就行了。通过这样的方法，杨士莪与周光召一起阅读了大量的物理课外书，为以后的学习以及科研工作打下了坚实的基础，两人的友谊也与日俱增。
1950年6月，朝鲜半岛燃起了内战的战火，9月30日，美国以“联合国军”的名义，越过了北纬38°线，在占领了平壤之后，又企图迅速占领整个朝鲜。同时，美国飞机还多次侵入中国领空，对我国丹东地区狂轰滥炸，造成中国平民数十人死伤，战火燃烧到了中朝边境的鸭绿江边，直接威胁着新中国的安全。在此情况下，朝鲜政府请求中国出兵援助。中国根据朝鲜政府的请求，做出了“抗美援朝，保家卫国”的战略决策，迅速组成了中国人民志愿军赴朝参战。10月25日，志愿军入朝，拉开了伟大的抗美援朝战争的帷幕。
当时，已在清华大学读四年级的杨士莪，正在著名物理学家余瑞璜教授的指导下开始做X光管方面的毕业论文，大四的课程已学得差不多了，除了毕业设计以外，主要是自己看书、学习。当时，杨士莪的同学不少都开始为以后的工作着想，周光召等一批成绩优异的学生则准备着考研究生。
1950年2月，中央军委决定创办新中国第一所海军学校，在周恩来总理的授权下，由张学良的弟弟张学思将军牵头组建，并立即从全国高校中公开招聘教师。
当时正在清华大学物理系任教、后来成为中国科学院学部委员的计算机专家慈云桂被选聘到海军学校工作。由于海军学校创设伊始，亟需大批教师，于是海军通过高等教育部到清华大学选调青年教师和高年级学生到海军学校工作。
有一天，杨士莪在参加了全班抗美援朝街头宣传活动后返校，正巧遇到慈云桂老师回系里宣传动员。听完慈老师的动员，杨士莪满腔的热血沸腾了起来。他想：祖国建设需要我们，我还年轻，这正是一个为国家出点力、做点实事的绝好的机会！当时，在朝鲜战场上志愿军战士正为保家卫国而浴血奋战，祖国后方也齐心协力，团结一致，想方设法支援前线。为了拯救抗美援朝负伤战士，俞瑞璜教授也暂时停下手中的研究工作，设计制作了我国第一个永久性医用真空X光管。
作为一个正直爱国的热血青年，在此情况下没有什么好犹豫的，杨士莪当下就决定：立即报名参军，去大连。他只跟好友周光召打了个招呼，甚至未与家里通报一下，就毅然放弃了再有半年就可以拿到的清华大学毕业文凭，报名参了军。是年11月，杨士莪告别了学生时代，告别了清华园，告别了这所著名的培育中国工程师和科学家的摇篮，兴奋地来到了大连中国人民解放军海军部队所属的海军学校一分校。
杨士莪到了海军学校，就算当兵了！他这一“去”，与清华大学的毕业证书也“失之交臂”。
抗美援朝如火如荼的年代，深受战争感染的青年们对保卫祖国以及祖国建设都抱有一腔热情。杨士莪的二弟杨士芹在这一年也放弃了高考，报名参军，加入了空军。
11月底，杨士莪走上了工作岗位，在海军学校物理组担任助教，教的是物理——这正是他在清华大学学的专业。这个没有“毕业证”的“领航员”，面对着蔚蓝色的大海，面对汹涌起伏的波涛，情不自禁地浮想联翩，他暗下决心：培养更多、更优秀的年轻的海军人才，实现报国的梦想。事实上，杨士莪这一年也只有19岁，甚至比他的有些学生年龄还要小。
1952年，为建设强大的现代化国防，经毛泽东主席批准，创办我国第一所综合性高等军事工程技术院校——中国人民解放军军事工程学院。该校因校址设于黑龙江省的哈尔滨，所以后来又简称为“哈军工”。7月11日，中央军委主席毛泽东签发命令，任命刚从朝鲜战场归国的陈赓大将为军事工程学院院长。11月24日，中央军委批准学院请调教授的报告，并向全军下达“为军事工程学院抽调300名助教及1000名学员的指示”。
1953年4月25日，军事工程学院基建工程破土动工；9月1日，军事工程学院举行第一期开学典礼。1955年，经过一年多建设的军事工程学院初具规模，时设五个系和一个预科：一系为空军工程系，二系为炮兵工程系，三系为海军工程系，四系为装甲兵工程系，五系为工兵工程系（1960年又增设防化系）。1959年，中央军委又决定将学院培养目标改为研究、设计、制造方面的军事工程师，实施尖端专业集中，常规专业分散的方针。其后，这所赫赫有名的“哈军工”培养了包括“两弹一星”元勋在内的30多位两院院士、100多位省部级领导、200多位将军、1000多位所（校、厂）长（总工）和10000多名高级技术骨干，产生了数十项“共和国第一”，为国家建设和国防科技事业做出了卓越的贡献。
军事工程学院创立之初，亟需人才，1953年，杨士莪作为从大连海军学校抽调的人才之一“奉命”北上，来到哈尔滨，在一代名将陈赓的麾下工作。
到军事工程学院报到后，作为一名年轻的教师，杨士莪在哈尔滨的日子是轻松快乐的。当时，抗美援朝战争刚刚取得胜利，军事工程学院大多是从部队下来的年轻人和从全国抽调来的年轻教师，大家都充满了热火朝天的干劲，真心希望早日能把中国建设成一个政治、军事、经济的强国。从部队抽调过来的年轻人还编成了一个助教队，杨士莪被调到助教队的参谋科。后来，他进入海军工程系任教，主要教授海道测量。
当时陈赓将军任军事工程学院的院长兼政委、院党委书记，他为军事工程学院的创建殚精竭虑，每天都在学校里转来转去，看看有什么需要解决。办学需要师资，他就向专家求教，列出教授名单，请周恩来总理批示，想方设法从各地的大学调人；办学不能没有教学科研大楼，为了“建楼”，他经常深入基建工地，与基建办公室的同志一起商谈解决遇到的难题；他还非常重视发挥知识分子的作用，将知识分子称为支撑学院的两根柱子之一（另一根柱子是从部队抽调来的军队干部），在生活上则尽可能地给专家、教授以优厚的待遇；他重视对年轻教师和年轻干部的培养，常找他们促膝谈心，解决他们生活、工作及思想上所遇到的各种问题。当时，很多年轻教师先后结婚，可是夫妻分居，有一些想法，陈赓将军就拿自己当实例，安慰大家说：“我来哈军工，老婆不肯来，我也没办法。在这儿，我跟你们一样，也是单身。”有一天，陈赓院长转到了杨士莪的宿舍，他看见杨士莪正在聚精会神地看书，就问他在看什么书，杨士莪说是物理学方面的专业书。陈赓又问杨士莪：“你是哪里人？习不习惯东北的生活？”杨士莪回答说：“河南南阳人，东北挺好。”陈将军高兴地说：“我在河南南阳打过仗，你是哪个县的？”
“南阳东关的。”
“噢，我是在南阳的周边郊县打过仗，只是没进过城。”
在军事工程学院还有一件很有意思的事让杨士莪一直记忆犹新：有一天下课后，他夹着书正准备回宿舍时，迎面突然走来一个穿着学员制服的年轻人；杨士莪侧身想让他走过去，谁知这人偏不肯走过去，而是径直走到他的面前，然后站住，带着一脸奇怪的微笑，问杨士莪道：“你还认识我吗？”