1910年8月，赵元任东渡太平洋，来到美国康奈尔大学，主修数学。

即使在国外，这个天才也依然是人群中最闪耀的那一个。在期末考中，赵元任拿了三个一百分、一个九十九分，创下康奈尔建校以来最优秀的成绩。

可他并不是那种一心只读圣贤书的学痴，反而兴趣爱好相当广泛。虽然选的是数学专业，却一会儿想搞物理学，一会儿想学机电，一会儿又对语言学、哲学、逻辑学、心理学等文科学科感兴趣。怎么办呢？

赵元任没有做出抉择，他全都选了，一口气修了六七门副科，还都拿到了好成绩。

有段时间，他忽然不想上学了，想玩音乐，好在他的数学导师拉住了他，告诉他，他刚刚获得了数学和哲学研究生奖学金。看在奖学金的分儿上，他放弃了改修音乐的念头，不然美国音乐圈还有猫王什么事？

1915年，赵元任考上了哈佛研究生，攻读哲学和音乐，三年后就拿了个博士，被母校康奈尔大学聘为物理学讲师。

一般来说，一个人一旦学的科目杂了，就很容易博而不精，可赵元任却是郭靖、杨过那样的人才，博采众长，钻研至深，自成大师。胡适就曾说：“每与人评论留美人物，辄常推常州赵君元任为第一。”

就拿他权当课余爱好学的音乐来说，人家都是学个吉他架子鼓，在校园里搞个乐队玩，他却创作了中国第一首独立作词作曲的学堂乐歌，还为厦门大学、东北大学、云南大学等多所高校制作校歌，写出了几百首脍炙人口的作品，被称为20世纪最优秀的中国作曲家。

有意思的是，作为一个数学生，我们人人头痛的微积分、线性代数，居然还被他玩出了花儿，拿来写乐谱！除了用数学写音乐，他还会用圆规画哲学思想的半径、用数学公式测吉他的音准、用各国语言解释相对论……

赵元任就是这样一位特立独行的少年，他在留学期间打扮邋遢，经常穿着皱巴巴的西服配着拖鞋就出门了，头发也可以好几个月不理，走在哈佛门口的街上，连小孩子都要对他喊：那家伙的头发该剪剪了！

当然，在哈佛，他还是干了很多正事的，比如创办“科学社”。

赵元任认为，中国之所以孱弱，就是因为科学不够发达。为了提倡科学，他在华人同学当中创办了一本《科学》杂志，成立了中国科学社。这可不是一批学生在校内弄个社团玩玩，科学社在华人中掀起了学习西方先进科学的热潮，社里的很多同学后来都成了中国最早的科学家。1915年，爱迪生还曾亲笔致信，庆祝《科学》杂志创刊。