亚米是个爱才的人。他对费米的父亲说：“你的儿子将来肯定有大作为，是个难得的天才。
”老费米回家后把亚米的话告诉妻子。到这时，父母才敢相信儿子的智商没有什么问题。
两次数学交流之后，亚米喜欢上了费米，在节假日，主动邀请费米到他家来玩。他的经济条件比费米家好，家中有许多藏书。他告诉费米，书房里的书籍，可以随便拿去读。
靠补助金读大学
费米以优异的成绩结束了中学的学业。中学毕业后，父母都希望费米继续读大学。他们已经认识到儿子的天赋。费米自己也觉得应该继续读书，除了上学之外，他不知道还有什么更能吸引他的事了。中学老师认为费米是个很有天资的学生，他应该到最好的大学去读书。
当时，在欧洲有许多著名的大学，如哥根廷大学、莱比锡大学、苏黎世联邦工业大学等等。
可是，上这些大学需要一笔可观的费用，费米的父母拿不出供他读名牌大学的费用，就是一般大学的学费，他们也负担不起。
当费米一家为学费发愁时，亚米前来拜访。他给这个穷困的家庭带来一个好消息。在意大利比萨城，有一所附属于比萨大学的高等师范学院。它专门招收文理两个学科的高才生。一旦被这个学院录取，贫穷的学生可以申请补助金。学院为穷学生提供的补助金，足可以供他读完大学。费米和父母听到这个消息很高兴。
在比萨大学高等师范学院招生的日子里，费米独自一个人离开家乡，前来参加考试。考试分为笔试、口试两种。费米的笔试成绩名列前茅。在口试中，一直被父母认为不善言词的费米反应灵敏，表达流畅，应对自如。他的口才引起了主考教授的注意。当看到他的笔试成绩也相当突出时，主考人意识到，这可能是个不可多得的天才。费米顺利被比萨大学高等师范学院录取了。
1918年11月初，第一次世界大战结束不久，17岁的费米离开父母，来到比萨大学高等师范学院，开始了为期4年的大学生活。这所并不出名的大学，却有着悠久的历史。它是拿破仑于1810年设立的。学院保留着古色古香的格调，教室和宿舍都设在16世纪建筑的宫殿中。在100多年的历史中，这里造就了许多有才华的青年。由于这所学院有政府资助，招收来的又都是最有才华的青少年，因此，学院为学生提供了良好的生活和学习条件：学生们的食宿都是免费的；夏天，教室、宿舍通风条件良好；冬天，学院给每个学生发了暖脚器，学生们把双脚踏到暖脚器上，就会全身暖和。在寒冷的冬天，费米不用把手坐在屁股底下取暖，也无需用舌头来翻书了。
刚进入大学，费米感到什么都新鲜。宽敞明亮的图书馆里，有许多高深的数学、物理书籍，学生们可以根据自己的需要借阅；物理学和数学教授们，给费米带来了大量新知识。大学第一年，费米觉得像进了一个知识的海洋，每天脑子里都能接受一些新知识，遇到问题，也能从教授们那里获得解答。在新知识和新问题的碰撞下，费米的智力得到进一步的开发。他的创造性思维能力，有了明显的发展。
到了大学二年级，费米有了明显的“吃不饱”的感觉。他提出的物理学问题，从教授们那里获得的解答越来越少。教授们讲授的课程，也很少能打动他了。特别是爱因斯坦相对论发表后，许多学生争相研究。费米也是相对论的热心学习者。当他遇到问题找物理学教授谈论时，竟然没有一个人懂得相对论。不仅如此，许多教授在学生面前常常表现出不懂装懂的样子，这使费米很失望。只有一个物理学教授给费米留下了很好的印象。他也曾有过研究成果，只是长期地教书，使他的思想有些落后。这个教授不仅允许费米自由使用他的实验室，还请费米给他讲解相对论。这对费米也是个促进。
年轻的费米精力太旺盛了。他和另外几个学生，成立了一个叫作“反邻会”的小组，专门搞恶作剧，以捉弄别的学生为乐趣。他们常常在门上面放一盆水，当有人开门时，水盆就会掉下来，把开门的人淋个透湿；他们还到草地上捉一些昆虫，放进女同学的书包或课桌里，当她们发现虫子时，会吓得尖叫一声。此时，费米他们就开心地大笑一顿。这个年龄的男孩子，已经开始注意女孩儿。费米等几个精力旺盛的男学生，竟然以投票方式对本年级的女孩子进行“丑女”选举，谁得票最多，谁就是最丑的女孩。一个男学生，还给被选出的丑女孩取了一个好听的名字，称她为“五月皇后”。被他们选出的女生，听到“五月皇后”的称呼，感到莫名其妙，而男生们则开心大笑。他们还制造“钩锁”，乘人不备，把别人的扣子锁住。在这些恶作剧中，最严重的一次是，教师上课时，他们竟然在课堂上弄爆了一枚化学臭弹，搞得满教室恶臭。学院准备对费米等“反邻会”成员，给予开除处理。好在这些恶作剧大都仅仅是开个玩笑，再加上费米他们聪明过人，人缘也不错，多数老师和同学们喜欢这几个捣蛋鬼。人们联合起来为他们说情，费米等人才免遭开除处理。此事对他们的教育很深。从此，“反邻会”成员搞恶作剧的兴趣大减，再后来，就干脆没情绪了。
大学生活是丰富多彩的。费米和另外几个精力充沛的同学，除了学习之外，还有许多别的有益活动。费米与好友拉塞蒂常常到郊区去野游，不仅锻炼身体，还收集自然标本。这些活动，为费米增添了生活乐趣。
大学的全部课程已经修完。毕业时，每个学生都要提供一篇有学术价值的论文。费米选定了“X光实验报告”这个题目。他根据自己几年来对X光的研究，在实验的基础上，写出了深刻而且生动的研究报告。在进行论文答辩时，面对身穿黑色长袍、头戴方帽的主考教授们，费米系统发表了自己的研究结论。他满以为教授们会提出各种问题与他讨论。可是，让他失望的是，他发表的意见没有引起任何反应。在他讲述自己的观点时，有几个考官打哈欠，有的表现出昏昏欲睡的样子。原来这些考官对费米讲述的问题不怎么明白。他的答辩场面很冷清，没有掌声，没有提高。答辩结束时，那些主考人员竟然没有一个人与费米握手。最终，他的答辩还是获准通过。
1922年7月，费米以优异的成绩和出色的论文获得了博士学位。这一年他才21岁。
年轻的物理学家
费米大学毕业后又回到罗马。他的父母在这里。已经长大成人的费米，在知识和学问上有了一些名气，但是，样子长得却一点也不帅。他的鼻子还是那样细而尖，两只眼睛挨得太近，似乎要连在一起了，牙齿很长，嘴唇又很薄，身材也不好，上身长，脚却很短。
为了寻找工作，费米带着他对相对论的研究和博士学位，慕名找到了物理学家科尔比诺教授。此人担任过两届政府部长。他看中了费米的才智。经他推荐，费米获得了到德国哥根廷从事进修和研究的机会。在德国期间，他跟随著名物理学家玻恩教授进行了研究工作，在理论物理方面获得了提高。研究期满后，费米想回国谋求讲授物理学的席位。可是，此时还没有几个人赏识他的才能。起初，他仅仅在罗马大学获得了一个教初等数学的席位。后来转到佛罗伦萨大学，也仅仅让他教机械学和数学。尽管没有获得满意的工作，但是，费米对物理学的兴趣一点也没有减弱。他集中研究相对论，先后发表了30余篇很有分量的论文。
一天，有人告诉费米，加格里亚里大学有一个数学物理学教授的席位，正在等待人们去竞试。费米听到这个消息后，立刻带上他的研究成果来到加格里亚里大学。在前来参加竞试的人员当中，费米年龄最轻，成果也最多。竞试委员会由五名有声望的教授组成。他们对参加竞试的人员逐个进行了笔试和口试，考试的认真程度是无可挑剔的。费米在考试中也充分发挥了自己的才能。无奈，在竞试委员会中，有三个人反对爱因斯坦的相对论，而费米参加竞试时主要阐发的是自己对相对论的研究。在投票时，才智超群的费米只得了两票。他落选了。费米带着失败和懊恼回到罗马，继续教机械和数学。
1926年夏天，罗马大学根据科尔比诺教授的建议，决定选拔最有才能的物理学家加强大学的物理教学。经人推荐，费米参加了罗马大学的竞试。这一次他以第一名的成绩被选中。这年10月，费米被聘为罗马大学物理学教授，时年25岁。
费米成了罗马大学最年轻的教授。这个在物理学界已经有了名气的教授，一方面正在思考物理学的尖端问题，另一方面还有点孩子气。此时他正专注于分子、原子、电子的活动和统计问题的研究，这是一项足可以使他获得诺贝尔物理学奖的重大研究。同时，他还像一些淘气的大学生那样，偶尔也搞点小恶作剧。在郊外远足或到乡间旅游时，他常常捉几只丑陋的小蜥蜴，带回学校吓唬胆小的姑娘。有一次，在大学的小食堂买饭时，他把纸币连同小蜥蜴一起给了服务员。当姑娘数钱时，小蜥蜴从她手里跳出来，把姑娘吓得尖叫一声。
费米还喜欢智力竞争。如果谁有一道智力题或高位数的运算题，愿意与费米一同计算，看谁算得快，那么，不管处在什么条件下，费米都愿意参加。即使碰上心算专家，费米也毫不畏惧。他喜欢迎接各种各样的智力挑战。
费米在讲课时有时异常严肃。当看到同学们听课很吃力时，他就变换一种宽松自由、容易激起人们思考的环境。他会让学生们提出一些智力性的物理问题，在课堂上对答。在一次课堂回答中，一个学生问，橄榄油的沸点比锡的熔点高，如何在涂锡的锅里用橄榄油煎食物？一个学生马上回答说，在涂锡的锅里煎食物时，使用的橄榄油并没有沸腾，沸腾的仅仅是食物中的水，锅中的锡不会熔化，因此，不用怀疑食物的可食性。费米经常把深奥的物理学知识与有趣的智力问题结合在一起，以激发学生们的学习兴趣。
当了教授的费米，过上了富裕生活。他用大学教授的收入，租了房子，买了汽车。可是，他并没有心思享受良好的物质条件。在优厚的物质待遇中，他依然没有放松科学研究，终于在物理学领域取得了非凡的成就。