14岁那年，父亲病故，整个家庭陷入困顿，大舅提议丘家姐弟辍学到其农场打工养鸭，所幸母亲如父亲一样“相信求知和修身比赚钱重要”，多方筹措维持家用，坚持让孩子们继续上学。对少年丘成桐而言，父亲的离世意味着精神支柱轰然倒塌，他开始背诵父亲教过的诗词，阅读父亲书架上的哲学书，以缓解悲痛、缅怀父亲。少年一夜之间长大，他意识到以后的人生都要由自己来做决定，对待学业也一改懒散态度，决心做出点成绩好不至于令父母失望。
初履北美
大哉大哉，宇宙之谜。美哉美哉，真理之源。
时空量化，智者无何。管测大块，学也洋洋。
——《时空统一颂》选句，2003年
1966年，17岁的丘成桐考入香港中文大学崇基书院数学系，很快脱颖而出，仅用三年就修完本科课程，并在数学学者斯蒂夫·萨拉芬的推荐下，被加州大学伯克利分校破格录取为研究生。
1969年，20岁的丘成桐进入伯克利数学系。在这一世界顶级的数学殿堂，丘成桐意识到自己在香港的所学实在有限，更加如饥似渴地吸收知识，除了选修的代数柘扑学、微分几何学、微分方程学三门课程，他还旁听了代数、数论、群论等六门课程，并见缝插针地去参加广义相对论、偏微分方程、数论、调和分析等方向的讲座和研讨班。他远涉重洋而来，社交的需求不多，也没有教学任务，更没有消遣爱好，数学几乎占据了他的全部生活。他通常每天七点起床梳洗，匆匆吃完早餐后，步行到学校上八点钟的讨论班，中间不停，午餐就在班级后排吃三明治，整天待在课室、图书馆或者讲堂，一直到下午五点课程结束才回家。
当时，丘成桐每月能领到300美元奖学金，一半要寄给母亲贴补家用，为了省钱，选择自己在家做饭，又为了节省时间，他立下规定，从打开冰箱到洗完碗，不得超过半个小时。回家路上经过书店，用省下的钱买几本好书，成为看似单调的生活中一件乐事。
丘成桐（前排右一）与其他学者在一起
1970年的暑期，丘成桐终于在伯克利见到了他少年时代的学术偶像、世界几何学大师陈省身先生，并如愿拜入陈先生门下。陈先生给予丘成桐充分的自由，让他得以沉浸在拓扑学、组合学、微分方程等学科的研究中，又允许他自由出入办公室以阅览几何和拓扑学最前沿的研究文章，在陈先生的指导下，丘成桐用两年时间即完成了博士学业。
也是在伯克利，丘成桐逐步确立起对几何学的研究志趣。写作博士论文期间，丘成桐已经开始将注意力集中在几何分析和复几何理论的研究之上，并对卡拉比猜想、调和函数、调和映射及极小子流形等问题进行过集中研究，这些都成为几何分析的一个重要部分。
七十年代轰轰烈烈的保钓运动，在丘成桐被数学填满的平静生活里制造出一些波澜，他曾和朋友一起驱车到旧金山的广场上游行示威，到日本的领事馆抗议，也帮助文科同学发行报纸、排演话剧，甚至为了和亲日学生争夺中国同学会的领导权，在选举前到处拉票。保钓运动改变了中国学者在海外独善其身，不问政治的局面，也使丘成桐无比深刻地认识到国家的兴衰，无论是在国内还是在国外的知识分子都有责任。
在伯克利攻读博士学位的时光，虽然只有短短两年，却是丘成桐一生学术生涯的起点，他在这里，结识了一生的良师益友，确立了学术研究的方向，也点燃了血脉中的爱国热情，他已决意要做一流的学问，要去探寻心目中宇宙的奥秘。
丘成桐在伯克利
