华罗庚的人生出现了转机，他的数学才华得到了肯定，继续深造也成为他的梦想。终于，这一天到来了。在清华的推荐下，华罗庚得到了去英国留学的机会。可是，他并不是冲着学位去的，只是为了多学一些。
从清华到剑桥
“我来剑桥，是为了求学问，不是为了得学位的。”1936年，在清华大学的推荐下，年仅26岁的华罗庚被送往英国留学，学校是当时很多人都视为圣殿的“剑桥大学”。当时在剑桥任教的著名数学家哈代听说了这件事情，但恰巧当时他有事需去美国，就给华罗庚留言“两年内可以获得博士学位”。如果是一般人的话，则至少需要三年时间，可见哈代对华罗庚是相当重视的。但是对于华罗庚来说，博士学位并不是他所想要的，他只想以一个访问者的身份去学习。
一位教授表示不理解他的想法，因为如果他拿到博士学位，在国内外都会有重要的影响，这可是很多在剑桥求学的学者们梦寐以求的头衔。这位教授便问他为什么，他解释说：“我来剑桥，是为了求学问，不是为了得学位的。”因为做访问者可以冲破束缚，同时攻读好几门学科。因此，不管自己的成就如何，每当要写自己的文化程度时，华罗庚都会毫不犹豫地写上“初中毕业”。
在剑桥的两年学习时间当中，华罗庚将自己全部的精力都放在了研究数学理论中的难题上，根本没有想过为自己申请学位。虽然没有拿到博士的头衔，但前前后后共发表了20篇论文，引起国际数学界的赞赏。若是论水准而言，几乎每一篇都可称为上乘之作，都可以拿到一个博士学位。其中一篇论文写的是关于“塔内问题”的研究，华罗庚所提出的理论被数学界命名为“华氏定理”。哈代教授听到这个消息后，高兴地说道：“我的著作中将它写成是无法改进的，看来有必要修改一下了。”当时的剑桥大学具有“世界数学中心”之称，全世界各国优秀的数学家几乎都云集在这里。华罗庚参加了一个数论专家研究小组，主要研究堆垒素数论中的问题。1938年，华罗庚从英国回来，在十分艰苦的条件下完成了他的第一部数学专著《堆垒素数论》，后来这本书成为数学经典名著，先后用俄文、德文、英文、匈牙利出版，引起了广泛的关注。
1946年3月，华罗庚应邀到苏联访问，回来后不顾反动当局的限制，在昆明做起一次“访苏三月记”的报告。1946年9月，华罗庚应纽约的普林斯顿大学邀请去美国讲学，并在1948年时被伊利诺依大学聘为终身教授。他的妻子和三个儿子也来到美国，和他团聚。
新中国成立，回国建设
“锦城虽乐，不如回故乡；梁园虽好，非久留之地”。
1949年，新中国成立，得知这一消息后，远在海外的华罗庚兴奋不已，他决定回到国家为国效力。很多人都说他傻，因为当时的华罗庚很受器重，年薪达到1万美元，生活过得很舒适。他有自己的小洋楼，里面有学4个卧室、两间浴室，还有一个能够容纳五六十人开会的客厅。除此之后，他还有自己的小汽车，学校里还专门为他配了四名助手和一名打字员。可见，美国的科学界对他是高度重视，而他也是第一个当选为美国科学院外籍院士的中国人。
很多人都认为，华罗庚在美国已经功成名就，是不会再回国了。不过，物质生活上的富足并没有留住他的爱国之心，他常说：“锦城虽乐，不如回故乡；梁园虽好，非久留之地”。
在华罗庚的心里一直都有个心愿，那就是有召一日能够回国和自己的“家人”在一起，“把祖国建设好”。因此，当他得知新中国成立的消息后，便毅然决定放弃在美国的富裕生活，冲破重重阻碍和封锁，带着妻儿回到了祖国大地。他们于1950年2月到达香港时，他写下了一封《告留美同学的公开信》，信中酣畅淋漓地抒发了他想要为国效力的热情，还鼓励海外的学子为新中国服务，他充满激情地呼吁：“为了国家民族，我们应当回去！”更加难能可贵的是，华罗庚受到了毛主席的《实践论》影响，坚持到群众中去，将数学从书本走向了社会实践，得到了很好的推广。因此，他也被广大群众誉为“人民的数学家”。
一位美国教授后来在评价华罗庚回国一事时，这样说：“如果华罗庚能留在美国，还可以对数学做出更多的贡献。不过他回国对于中国来说也是很重要的，很难想象如果他不回去，中国数学会怎么样。”回到祖国后，华罗庚又回到了清华园，担任清华大学的数学系主任。不久，他便接到了中国科学院院长郭沫若的邀请，开始筹建数学研究所。1952年7月数学所成立，由华罗庚担任所长，他潜心为国家培养数学人才，著名的数学家王元、陆启铿、陈景润等都曾在这里学习。
回国后短短几年的时间内，华罗庚在数学领域里的成就便硕果累累，他发表的论文《典型域上的多元复变函数论》于1957年1月获得国家发明一等奖，并被多个国家翻译出版。为了培养青少年们对数学的兴趣，他还在北京发起了中学生数学竞赛活动，从出题、监考再到阅卷，华罗庚都亲自参与，还多次到外地去推广这一活动。他写的很多数学通俗读物，都对青少年产生了极大的影响。他还发起创建了我国计算机技术研究所，是国内最早主张研制电子计算机的科学家之一。总之，华罗庚投入了极高的爱国热情，不断地为数学领域的研究做出贡献。
1979年，华罗庚应邀到英国去讲学。在一次宴会上，一位美国女学者来为华罗庚敬酒，突然她问了一句：“华教授，对于当初回国的决定你不后悔吗？”面对这个不太友善的提问，华罗庚坚定又十分有礼貌地回答：“不！不！我一点也不后悔，我回国是要用自己的力量，为祖国做些事情，并不是为了舒服，活着不是为了个人，而是为了祖国。”铿锵有力的回答将爱国的热情溢于言表，也赢得了在场很多人的敬意。
1985年6月12日，华罗庚应邀到日本东京大学做演讲，他先是用中文讲，后来又改为英文，很多日本的学者都被他精彩的演说深深地吸引。原定45分钟的报告，由于大家经久不息的掌声，而被延长到了一个多小时。当华罗庚满头大汗地结束演讲时，突然心脏病发作，他倒在了讲台上。这一倒，他就再也没有起来。他用行动实践了自己的诺言：“最大的希望就是工作到生命的最后一刻。”华罗庚不重视学位，只重视自己可以学几门学科；不重视金钱名利，只重视自己是否能为国家出一份力。这份豁达的情操，这份爱情的热情，无不让每一个中国人感到无尚的光荣和自豪。
