1919年5月4日，北京爆發了中國歷史上最著名的大規模學潮——以“德先生”與“賽先生”為綱領，反帝愛國運動大幕由此拉開。當此之時，整個北京高校校園和街頭閭巷，風捲浪滾，泥沙俱下，豪傑並起，猛士如雲。胡適麾下頭號驍將傅斯年，儘管還沒有成為滿身散發著西洋氣味的“海龜”，而只是比“土鱉”稍高級的“一隻稀有蟋蟀”（羅家倫語）。但正因為稀有，才在這股世紀大潮中鼓起翅膀呼風喚雨，興風作浪。學潮爆發後，只見在“浩浩蕩蕩的遊行隊伍中，有一位威武的山東大漢高舉大旗走在大家的最前面，他不時地帶領大家一起振臂高呼，又偶爾暫緩腳步，與身邊的幾位同學低聲交談。——他，就是這次遊行隊伍的總指揮、北京大學國學門學生、素有'大砲'雅號的傅斯年。”學生們呼喊著“內除國賊，外抗強權”、“廢除二十一條”、“收回山東權利”、“還我青島”等口號，在天安門前遊行示威後，又趕赴趙家樓痛毆了賣國漢奸曹汝霖，一把火燒了趙家樓，從而引發了社會各階層大震動，號稱中國新民主主義革命的偉大愛國運動由此揭開了光輝一頁。關於傅斯年在“五四”運動特別是遊行示威中的具體身份和地位，傅氏本人一生很少向人提及，雖在1944年5月4日，也就是“五四”運動二十五週年的時候，在《大公報》發表過一篇回憶性文章《'五四'二十五年》，但對此細節仍未觸及。這頂“總指揮”的紙糊高帽，無疑是社會中人和後生們強行給他戴了上去，以示對其人其行的崇拜景仰之情。從“五四”運動的親歷者張國燾、許德珩、羅家倫、段錫朋等學生領袖的回憶看，關於傅任“總指揮”的問題尚有探討的空間。羅家倫說：在火燒趙家樓，痛打了賣國者之後，遊行的學生們在北大院內開會，“大家本來要推傅斯年做臨時主席，忽然有一個浙江籍的學生姓陶的，打了傅斯年一拳，這一拳就把傅斯年打得不干了。自此以後，五四運動和傅斯年便不發生關係了。因為他是一個以感情用事的人，一拳被打萬念俱灰了。我當時因為在各處接洽的事太多，所以不願意做會場上固定的事，經大家一想再想，最後推出段錫朋來，由他做北大學生會的代表，結果就是北京學生聯合會的主席。”與羅氏之說不同的是，傅斯年的侄子傅樂成說，打傅者乃一名叫胡霹靂的陝西人。胡先是一拳把傅的眼鏡搗飛，傅大怒，晃動高大身軀只一腳便把胡霹靂踢於台下，接著又躍下台階，呈武松打虎狀，騎於胡的後背照準對方頭部狠狠地掄了幾個“霹靂拳”，胡當場被擊昏不省人事。後有人問及傅斯年與人打架取勝招數，傅豪氣飛揚地認為是靠自己肥胖的體積乘速度，如此結合便爆發出一股所向無敵的力量，可一舉將對方打翻在地云云。
傅斯年被打後為何戛然而止，與波急浪湧的偉大反帝愛國行動決絕，當然不是姓陶的或胡霹靂搗了一拳，或一個“萬念俱灰”可以簡單概括和解釋的。就當時的情形論，傅氏一定有更多、更複雜的考慮或顧慮，只是這許多的想法在剎那間突然爆發而已。許多年後，蔣夢麟回憶說：“我認識孟真遠在1919年，他是五四運動領袖之一，當時有人要毀掉他，造了一個謠言，說他受某煙草公司的津貼。某煙草公司，有日本股份，當時全國反日，所以奸人造這個謠言。我在上海看見報上載這個消息，我就寫信去安慰他。”蔣氏之說若果真屬實，那也是“五四”之後的事情，似與當天傅氏被打了一拳下台並放棄繼續參加運動無關，其中必然另有隱情。
另一個說法是，有幾個學生秘密社團——多數是無政府主義組織，有意在4月下旬就要搞遊行示威活動，並於“五四”前夕召開秘密會議，決定嚴懲曹汝霖、章宗祥等媚日官僚，並作了攜帶小罐燃料與火柴燒毀趙家樓曹宅的計劃（南按：後來曹氏向總統府控告趙家樓被燒情形時，就認為是被學生們用汽油等燃料所燒）。當時與無政府組織有聯繫的一個同盟會的老會員，為了使學生能夠辨認章宗祥，把章的照片弄到手後轉給這個團體成員觀看，以便在毆打時能找准目標。而這一秘密活動，作為北大學生領袖之一的傅斯年卻蒙在鼓裡，其他幾位頭目同樣不知。隨著時間的推移與局勢進一步惡化，這個無政府組織社團怕秘密外洩，於是在5月3日晚的緊急會議上利用各種方式說服其他同學第二天開始行動，即“利用了當時的大眾的普遍情緒，爭取到施展暴動的機會。”若這一事實真的成立，學生隊伍由北大至天安門再轉入趙家樓，直至破門而入強行闖進曹宅之後突然火起，傅斯年等幾位學生領袖已無法控制局勢等等這一隱情，則得到一個相應而合理的解釋。但無論如何，傅在當時和之後，一直是不贊成學生們到曹家進行打砸搶燒行動的。羅家倫也曾對“五四運動”史的研究者、美籍華人學者周策縱親自說過：“他們多數人從開始就不贊成暴動行為”，但打砸焚燒的事情還是出乎傅、羅等人意料地發生了。當時有五個跳窗子的學生很快變成了傳奇性的猜測，傳說第一個爬牆跳窗進入趙家樓曹宅的是傅斯嚴，即時在北大預科就讀的傅斯年之弟，當天他與未趕上撤退隊伍的32名學生被當局逮捕。傅斯年在北大校園演講台上正和姓陶的或胡霹靂揮拳飛腿地互毆之時，傅斯嚴正關在獄中生死不知，並且此次運動有被別有用心的黨派和政客利用的苗頭和危險——所有這一切，當是導致傅斯年此次退出風頭正健的學生運動的根本原因。
縱觀傅傅年一生，號稱“絕不參與政治”的他，在政治上並不是一個糊塗的莽漢，且有許多聰明過人之處。這種聰明才智既來自於他童年生活環境的熏陶，如梁山好漢們以造反起家，而又“只反貪官，不反皇帝”的精神浸淫（南按：傅的家鄉聊城出過武大、武松、西門慶、潘金蓮等《水滸》人物，武松打虎的景陽岡即在聊城所屬的陽谷縣），也來自於他那個聊城大家族的血脈傳承，即儒家學說中“正統”、“忠君”思想的價值觀。這一殊途同歸的儒道墨法等諸家的雜交文化對其影響之深，從他後來對蔣家王朝這個以股份制形式合夥拼湊起來的政府班底，不抓上頭，只抓下頭；不揍蔣介石本人之頭顱，專捏其兩位下屬（孔祥熙、宋子文），搞得蔣介石整日喊痛并快樂著便可顯見。而當解放之時，他作為鐵桿的“忠義之士”追隨國民黨政府橫渡台海，最終“歸骨於田橫之島”，更是明證。有研究者認為，傅斯年一生的可惜之處就在於讀書太多，否則將乾出一番驚天動地的大事業來，成不了項羽、劉邦，也應比宋江為代表的梁山好漢，或他自譽的“不過是陳勝、吳廣”之業績要輝煌得多，最次也不至於以“中國最稀有蟋蟀”和一個“傅大砲”或“一隻學界大鱷”等名聲流傳後世。 ——但歷史沒有假設，人間世事紛紜，形勢比人強，在歷史的大舞台上頻頻出鏡亮相的英雄豪傑，可惜可嘆者何止傅氏一人哉！
世人看到的現實情景是，就在“五四運動”掀起狂濤巨瀾尚未消退之時，北洋政府對支持學潮的蔡元培等十分不滿，認定學生運動與北大提倡的思想和“歪理邪說”關係甚大，擬施以顏色並加以收拾，甚而搞出了一個查封、解散北大，懲辦校長等等秘密行動計劃。校長蔡元培成為眾矢之的，處境危艱。好在蔡氏是見過大風大浪的傑出人物，能沉著果敢，既不為權勢所懼，又與政府官僚周旋，以減緩各方壓力，安撫學生，勸其複課。同時聯絡組織平津地區的國立大學校長為營救被當局逮捕的學生奔走呼號。經反復交涉，終於如願。當被捕的學生全部釋放後，蔡元培為避其鋒，也為了消解北洋政府的怨氣，於5月8日夜提交辭呈，悄然離京，遠走他鄉。
蔡元培走了，傅斯年也於這年夏天畢業離校，懷著悲感交集的心情回到家鄉聊城休整，個人前途命運處在一個歷史夾縫和懸空之中。瞻念前途，一片迷茫。
就在傅斯年心煩意亂、懸劍空壟之時，新的命運之門再度向他敞開。
這年秋季，山東省教育廳招考本省籍的官費留學生，傅斯年赴省會濟南應考並以全省第二名的壓倒性優勢登榜。儘管如此，不但主考方不把這位“黃河流域第一才子”放在眼裡，傅斯年反而因其所顯示的強大力量，壞了欲走後門安插親信者的好事，立即成了權貴們的眼中釘、肉中刺和打壓攻伐的對象。當權者以傅是五四運動的“激烈分子，不是循規蹈矩的學生”且還是“兇惡多端的學生示威活動的頭頭”、“打砸搶燒的危險激進分子”等等為由，拒絕錄取。這個聽來令人滿含悲憤的說辭，是否就是傅斯年在火燒趙家樓後，所思所慮和所擔心的主體尚待考證，但就當時的情形言，大部分官僚政客與相當部分士大夫階層的知識分子，對五四運動心懷反感與惱怒。時任國民黨湖南省代理省主席的何健，曾公開宣示他的憤懣之情。謂胡適之流“倡導的所謂新文化運動，提出打倒孔家店的口號，煽惑無知青年”等等，藉此可見社會政治情勢之複雜，以及五四新文化運動對立面之多。假如傅斯年有這樣一種不祥的政治嗅覺，他在北大講台上被胡霹靂猛打一拳後悄然退出，便可得到進一步合理的解釋，否則將仍是一個歷史之謎。
不管傅斯年當時和之後的想法如何撲朔迷離與不可捉摸，當他站在濟南考場之外準備仰天出一口長氣時，隨著風雲突變，心中的輝煌大夢瞬間成了狗咬尿泡——一場空。這個結局，傅氏深感當頭挨了一記悶棍，頓時天旋地轉起來。
就在決定是一隻“海龜”還是“十鱉”這一重大人生命運的緊要關頭，山東省教育廳一位叫陳雪南（名豫）的科長，出於對傅斯年的同情和對貪官污吏的義憤，據理力爭，堅持應以考試結果為準，並言道：“如果成績這麼優越的學生，而不讓他留學，還辦什麼教育！”眼看陳科長已不顧自身得失跳將出來與當權者叫起板兒來，一些具有文化良知或良心未泯的官員，也趁機出面為傅氏大鳴不平。另有一群見風使舵，欲走後門而最終落敗者，趁機煽風點火，四處鼓譟，給既得利益者施加壓力。在一片嘈雜的叫喊聲中，當權者出於各種考慮，終於作出讓步，把傅斯年列入官費留學生名單。正在濟南一間小旅館垂頭喪氣的傅氏得此喜訊，當場喊了一聲“我的親娘！”眼珠一翻，差點驚昏過去。待跑堂的店小二弄來一碗涼水灌下，傅斯年才緩過勁來，並迅速搓於手心中那濕漉漉的汗漬，意氣風發地回到了家鄉聊城準備出國事宜。
同年12月26日，傅斯年晃動著小山包一樣龐大肥碩的身軀，先到北京大學與師友告別，然後動身去上海，再乘輪船赴大英帝國，開始了為期數年的留學生涯。
就在傅斯年動身之前，蔡元培在學界呼籲和社會輿論的支持聲中再度重返北大任職，師生二人得以於風暴中心的古老京城相會。蔡專門題寫了“山平水遠蒼茫外，地闢天開指顧中”的對聯贈與傅斯年，寄望於這位北大出身的青年才俊渡洋後學有所成，將來折騰出一番開天闢地，震驚寰宇的大事業、大事功。傅斯年深受鼓舞，以同樣的雄心壯志期許於未來。在與北京大學《新潮》同仁告別演說時，傅流露了自己對政治現狀與政治運動的態度，說道：“中國的政治，不特現在是糟糕的，就是將來，我也以為是更糟糕的”，並進一步斷言：“在中國是斷不能以政治改政治的，而對於政治關心，有時不免是極無效果，極笨的事。”因而，傅斯年表示從此時起，下定決心要潛心學術，不再關心政治，不再過問政治。他坦城而直白地奉勸《新潮》社同仁：
（1）切實的求學；（2）畢業後再到國外讀書去；（3）非到三十歲不在社會服務。中國越混沌，我們越要有力學的耐心。我只承（認）大的方面有人類，小的方面有“我”，是真實的。 “我”和人類中間的一切階級，若家族、地方、國家等等，都是偶像。我們要為人類的緣故，培養成一個“真我”。
到達英國後，傅斯年先入倫敦大學跟隨史培曼（Spearman）教授攻讀實驗心理學，後兼及生理和數學、化學、統計學、礦物學等等學科。 1923年9月，由英國至德國，入柏林大學哲學院跟隨近代德國史學之父、語言考證學派的一代宗師朗克（Leopold von Ranke）弟子攻讀比較語言學與史學。傅氏之所以中途由英赴德，一個重要緣由，是因為中國的俞大維與陳寅恪兩位天才人物在此就讀。
傅斯年與陳寅恪相識，是他在北大讀書時，經同窗好友、陳寅恪的弟弟陳登恪介紹的，具體時間已不可考，大約在1915年春夏之季，離著名的五四運動爆發還有4年。當此之時，20歲的傅斯年正在北大預科就讀。儘管傅氏膽識俱在，國學功底深厚，在北大校園的小圈子裡牛氣沖天，不把同學與一般教授放在眼裡，走路總是鼻孔朝天，與同學說話大多扭著脖子哼哼唧唧做不屑一顧狀，但名聲僅限於北大校園。而26歲的陳寅恪已在日本、德國、瑞士、法國等地遊學數載，肚裡裝載了不少東洋與西洋的墨水。二人在這樣一種背景下相見，可以想像，傅斯年對陳寅恪的學問與見識當是深表欽佩的。許多年後，當在英國的傅斯年聽說陳寅恪與他的姑表弟俞大維正在柏林大學研究院就讀時，心中大為驚喜，立即有了轉學的打算。當時德國的近代物理學為世界矚目，如愛因斯坦的相對論，勃朗克的量子力學，都是轟動一時的學說。而社會科學中的語言文字比較考據學，則是柏林大學傳統的、久負盛名的學科。出於對陳寅恪為人為學和道德力量的敬仰，以及對柏林大學良好的學術環境、氛圍與顯赫聲名的尊崇，傅斯年捲起鋪蓋，身背一捆英文、德文、中文等各種文字的書籍，外加一把打掉嘴兒的中國陶製茶壺，離開學習了近三年的倫敦大學，進入德國柏林大學研究院，與俞、陳二人在一個屋簷下攜手並行，共同度過了四年時光。傅斯年轉學前後，柏林大學除陳寅恪、俞大維等幾人外，原在北大的同學羅家倫、毛子水、何思源等也陸續從歐美各地轉到此處求學，同時還有金岳霖、姚從吾、段錫朋、周炳琳、宗白華、曾慕韓、徐志摩等會聚在柏林街頭巷舍，形成了一個頗為壯觀的中國留學生部落。這個群體憑藉自己的天才加機遇。經過數載寒窗苦讀，無論是內功還是外力，皆成為出類拔萃的一代人傑，回國後大多成為中國近現代學術史上耀眼的人物，所釋放的能量，對中國近現代學術產生了巨大而深遠的影響。
據毛子水回憶，自己剛轉到德國柏林大學攻讀，傅斯年就跑來對他說：“在柏林有兩位中國留學生是我國最有希望的讀書種子，一是陳寅恪，一是俞大維。”毛子水聽罷，對傅氏這位昔日北大同窗的話不以為然，但自從與陳、俞二人接觸並暗中過了幾招後，很快就相信且從心坎裡佩服二人超拔脫群的天才與淵博的學識。而陳寅恪和俞大維對傅斯年所顯露的才氣、霸氣與超人的識見，同樣敬佩有加。俞大維在哈佛大學讀書時學的是哲學，成績名列前茅。來柏林後，研讀的興趣與方向由數理邏輯漸漸轉入文史，並打算以此為終生事業。當他和傅斯年結成朋友後，自感力不能敵，遂對毛子水慨然嘆道：“搞文史的人當中出了個傅胖子，我們便永遠沒有出頭之日了！”轉而棄哲學與文史，潛心研習數理專業，終成著名的數理和彈道專家。
柏林求學時代的陳、俞、傅三人，其才學與交情頗有點像三國時代劉、關、張桃園結義的味道，只是當年劉、關、張具有封建時代的君臣思想與腐朽氣息，而陳、俞、傅則是真正現代意義上的同學加摯友關係。後來陳寅恪的妹妹陳新午嫁給俞大維，則是陳寅恪促成。而俞大維的妹妹俞大綵嫁給傅斯年，同樣得益於俞、傅二人在柏林大學結下的深厚友誼。三人離開柏林許多年後的1970年，在台北的國民黨前“國防部長”俞大維，對自己的經歷及與陳家的關係曾說過這樣幾句話：“本人與寅恪先生，在美國哈佛大學、德國柏林大學連續同學七年。寅恪先生的母親是本人唯一嫡親的姑母；寅恪先生的胞妹是我的內人。他的父親陳三立（散原）先生是晚清有名的詩人；他的祖父陳寶箴（右銘）先生是戊戌湖南維新時期的巡撫。右銘先生有才氣，有文名，在江西修水佐其父辦團練時，即為曾國藩先生所器重，數次邀請加入他的幕府，並送右銘先生一副對聯，以表仰慕。上聯寅恪先生不復記憶，下聯爲'半杯旨酒待君溫'，其推重右銘先生如此。曾文正公又有與陳右銘（寶箴）太守論文書，此文收入王先謙的《續古文辭類纂》中。本人的母親是文正公的孫女，本人的伯父俞明震（恪士）先生、舅父曾廣鈞（重伯）先生（均是前清翰林），與三位先生皆是好友。本人與寅恪先生可說是兩代姻親，三代世交，七年的同學。”
俞大維文中所說的三代世交，是指俞的外曾祖父曾國藩一家與陳寅恪的祖父、湖南巡撫陳寶箴，俞的父輩俞明震與陳寅恪的父親、前清吏部主事、詩人陳三立，俞本人與陳寅恪兄弟等三代的密切關係。兩代姻親是指俞、陳兩家與曾國藩一家都有至親，而俞大維與陳寅恪既是姑表兄弟，又是郎舅之親。俞大維的姑母是陳寅恪的母親，俞的妻子陳新午又是陳寅恪的同胞妹妹。 1927年，俞大維之妹俞大絪重返曾家，與曾國藩的侄曾孫、著名化學家曾昭掄（曾國藩二弟曾國潢之重孫）結婚。 1934年8月，傅斯年娶俞大維最小的妹妹俞大綵為妻，與俞大維成為郎舅關係。從此，傅斯年與俞家、陳家、曾家結成了扯不斷、緊相連的親友圈。而這一姻緣，皆得益於德國柏林的風雲際會。陳、俞、傅三位同學，外加曾昭掄和曾昭掄的妹妹曾昭燏等等圈內人物，在日後幾十年風雨蒼茫歲月裡越發親密，情同手足，彼此照拂，共同闖過了一道道難關險阻。抗戰期間陳寅恪眼睛失明前後的經歷，更見出這種關係映照下的真情厚愛。
1924年，趙元任與夫人楊步偉離美回國，途經德國柏林，曾與傅斯年、陳寅恪、俞大維、羅家倫等中國留學生相見並有過一段時間的交往。據楊步偉回憶說：“孟真與元任最談得來，他走後元任總和我說此人不但學問廣博，而辦事才乾和見解也深切得很，將來必有大用，所以以後凡有機會人家想到元任的，元任總推薦他，因元任自知不如也。”後來傅歸國後到中山大學任職，就與趙元任向當時負責校務的朱家驊間接薦介有很大關係。
1926年9月，經歷了七個春秋寒暑的面壁苦讀，裝了一肚子西洋墨水而今非昔比的傅斯年，作為一隻比“海龜”還要威武生猛的巨無霸式學術“大鱷”，告別歐洲大陸，自馬賽港乘船向闊別日久的故國駛來。時年傅斯年31歲，正是他留學前自己設定可以“在社會服務”的年齡界線。
當傅斯年隨船越過浩瀚的印度洋，剛剛在遠東香港島晃晃悠悠地登陸，尚未抖掉滿身帶有鹹腥味的水珠，身居南國廣州的另一位重量級人物，時在中山大學主持校務工作的副校長朱家驊得到了情報，並立即著手撰寫聘書，請傅氏到中山大學任教。歷史在不經意間把傅斯年的人生前程與朱家驊緊密維繫在了一起。