知识没有国界，而掌握和运用知识的人却是有国界的。
李四光出国之前曾经阅览了日本和东京的有关资料，加上自己拥有武汉、上海等大都市的生活经历，所以踏上日本国土并未觉得十分惊奇，心情似乎不像航行过程中那样冲动，反倒变得异常冷静。
如果说冷静之中含有兴奋的亲切感，那么便是东京专为中国留学生设立了一所普通中学，名叫弘文学院。凡是首次来到日本的中国留学生，大都先在这里的普通科学习日本的语言文学和初级中学的数学、物理、化学等各门课程，3年毕业之后方准报考专科学校。学院内设10几个教学班，各班分别用中国地名命名。中国学生，中国地名，自然使李四光感到充满乡土的温馨。
按照清朝政府的学部规定，包括李四光在内的所有中国留学生每月可领官费资助金33日元。其中扣除当月的学费和食宿费，可剩8元钱自行使用，生活显然是比较清苦的。不过，对于李四光而言却算不了什么。因为他自幼便是贫寒家庭出身，早已过惯了艰苦的生活，况且不爱吃荤，喜欢素食，湖北官府还特给本省留学生发放一些“安家银两”，不但可以确保自己在留学期间没有后顾之忧，而且又能补助家庭生活，于是也就更加感到知足长乐了。
然而，这种知足是“足”在深刻理解学费的来源、用意和代价上；这种常乐是“乐”在发奋图强、学以致用，报效祖国上。他看到，这里的学生是中国人，这里的先生是日本人。这里的课程、教材、教学方式和成绩确认均由日本当局统一规定。那么，作为中华学子的自尊、自爱和自强也就只能体现在勤奋攻读的品德和课业圆满的成绩上。因此，这时他比在国内学习更加努力。3年来，以各科成绩的全优拿到了毕业文凭，获得了升学的资格。
但是，报考哪类专科学校又使他动了一番脑筋。当时，他至少面临着以下两方面不容回避的问题：
其一，中国留学生进入日本高等专科学校的名额受到当局的严格限制。原因在于来自中国的留学生数量逐年增多，加上日本国内考生总量上升致使现有的各类专科学校难以容纳。当年（1907年），据清朝学部致湖广总督的电文称：本年度于日本等候进入高等专科学校的学生竟有千余人。此前，历年考入日本高等专科学校的中国学生数量也都显得寥寥无几。由此可见，李四光面临的形势非常严峻。
其二，李四光报考的大阪高等工业学校形势更为严峻。这所学校创办于1899年，设有机械、应用化学、窑业、酿造、采矿冶金、造船、舶用机关（船用机械）和电气学科，学制3年。8个学科每年只收10名中国学生，平均而方言，每科每年仅招一名或一名略多的中国学生。这时的李四光立志为国造船，非考舶用机关专业不可。那么，他将面临怎样的考验也就可想而知了。人们知道，他的志向坚定不移。如此坚定的志向无异于在啃一块硬骨头。骨头再硬他也要啃，而且必须把它啃下来，这是李四光自幼养成的倔强性格。正是由于这种性格的养成与坚持才使他从来不向困难低头，因此也就能在后来的科学道路上接连获得惊人的研究成果。
老天不负有心人，他考中了，以优秀的成绩保障了志向的如愿！这是1907年的9月之初，李四光的名字堂堂正正纳入日本大阪高等工业学校舶用机关科一年级新生行列。本年级共有19名学生，李四光是惟一的中国人。
18比1，这是多么悬殊的差距！置身于18名日本同学行列的一名中国学生又该是多么孤独！而19名新生里毕竟还有一名中国人，可否视为这次考学的一点安慰？无论怎么说，李四光的心情都是复杂的。
任何人的生存都离不开所处的现实环境，要体验人生就得把握现实，要把握现实就得正视现实。李四光富有理想又不失冷静，性格倔强又有自知之明。他深知日本的学友大都从学龄时代开始就受到正规的现代教育，特别是理科功课学得比较扎实，在知识方面既有系统性又有连续性。自己原本是私塾学底，仅在武昌上了一年半的新学堂才接触到带有启蒙性质的理科知识，即使在弘文学院的3年攻读中显得成绩出众，但也只是限于中国留学生的范围，未必能够达到日本初级中学的优秀水平。那么，想在这所名牌学校和日本同学中间站稳脚跟，就只有努力、努力、再加努力。特别要在理科学业上狠下工夫。
按照《大阪高等工业学校规则》、《大阪高等工业学校舶用机关科第一年级学年试业评分表》和《大阪高等工业学校舶用机关科第三年级试业评分表》等各项章程的明文规定，李四光和本班日本同学一样，逐学年完成下列课程：
第一学年有数学、物理学、无机化学、力学、材料强弱论、舶用机关、制图、实修（机械加工）和英语等。
第二学年增设冶金学和造船学。
第三学年增设电气工学、水利学、工业经济、工场建筑法和簿记学。
由于课程比较繁难，所以学校规定每周授课总量为39至42小时。
3年攻读，历尽艰苦。李四光以中华礼仪之邦的学子风范受到了日本师生的尊重，以真实无虚的各科学识获得了日本师生的赞许。第一学年的物理课，他的成绩名列首位；第三学年的实修课，他的成绩名列第二。三年间各科成绩的总汇居于全班的上游。
通常说，动机需靠效果证明，实践是检验真理的惟一标准。李四光的治学动机得到优良成绩的验证。他在大阪高等工业学校的三年实践成就分别载人该校明治四十一年至四十三年（1908年一1910年）舶用机关科第一、二、三学年的《试业评分表》成为永恒的历史见证。
1910年7月10日，年满21周岁的李四光我正言顺地拿到了大阪高等工业学校的毕业文凭。