毫无疑问，毕达哥拉斯有一颗浪迹天涯的心。到了而立之年，他本应该成家立业，娶妻生子，但却无法安下心来从事商业活动。他把继承家业的使命留给两个弟弟，自己再次出游去了远方。毕达哥拉斯离开萨摩斯岛的直接原因是，他冒犯了当地的政客和祭司。除了穿着打扮以外，他的饮食起居也与众不同。更有甚者，他宣扬阿那克希曼德的学说，企图用物理学原理来解释自然现象，结果就像20世纪某些持不同政见者一样，被驱逐出境了。
毕达哥拉斯先是重返父亲的故国，即他幼年时逗留过的腓尼基游历，走遍了今天黎巴嫩、叙利亚和以色列沿海的每一座城市，包括提尔。古代地中海一带的人认为大西洋就是世界的尽头，无人敢穿越直布罗陀海峡。可是，在毕达哥拉斯出世以前，腓尼基人就穿过这个海峡，沿大西洋航行，北抵英吉利，南达西非，并顺利返回。可以说他们喜欢冒险，也是世界上最好的水手。显然，毕达哥拉斯身上延续了腓尼基人的这一个性。
有一天，正当毕达哥拉斯在一座叫卡迈尔的山中神庙静坐，看到海边飘来一叶帆，便决心搭乘此船去埃及。接下来的故事更为神奇，这个披着长发、举止不俗的年轻人从山上飘然而下，只说了一句，“我要去埃及”，便自己上了船，没有任何言语了，甚至绝食绝水，连个盹儿都没有打。船夫们先是瞠目结舌，继而崇敬之心油然而生，认定他是一个神。果然，一路风平浪静，经过三天两夜的航行，这艘船顺利到达埃及的某个港口。
作为人类文明发祥地之一的埃及，到了毕达哥拉斯时代早就衰落，并业已受到波斯帝国的威胁，只好求助于希腊的庇护，虽然后者此时尚未达到鼎盛时期。因此，当毕达哥拉斯表明自己是来学习智慧的时候，埃及人受宠若惊，甚至连国王都亲自予以接见。只是当时最有智慧的人是神庙里的祭司，包括数学在内的所有知识都由他们保存并口头传诵。埃及的宗教势力远比希腊的要强大（这恐怕也是国力衰败的一个原因），祭司可以把皇室成员的话当耳边风，对外国人则普遍存有戒心。
为了能够与祭司进行交流，毕达哥拉斯走访了许多城市，从地中海滨一直到故都底比斯，最后总算找到一处偏僻的小神庙愿意接纳他。接下来，他又猛学古埃及的象形文字（据说他是第一个学会这种语言的希腊人），那时已经简化成所谓的僧侣文了。值得一提的是，这种文字在中世纪行将结束时已经失传，无人可以解读。直到1799年，占领埃及的拿破仑士兵发现一块石碑，上面刻着用希腊文、僧侣文和象形文字记述的同一篇铭文，才被后世专家破译出来。
毕达哥拉斯在埃及居住了10年，对这个国家的语言、历史、数学、神话和宗教有了透彻的了解。同时，他通过宣传和讲学把希腊的神话和哲学介绍给埃及人民，赢得了祭司阶层的尊敬和信任。毕达哥拉斯发现，埃及的祭司因为沉默寡言而神秘莫测，后来他在意大利创办学院，就把“守口如瓶”当作一条纪律，要求弟子们遵从。他们只穿麻织的衣服和纸草编的鞋，也是受埃及祭司的影响。此外，埃及人笃信灵魂不灭也使得毕达哥拉斯坚信导师菲尔库德斯的转世说。
遗憾的是，埃及人从尼罗河水潮涨潮落的观察中提炼出来的几何学和天文学知识并不比毕达哥拉斯从米利都智者那里学到的东西更多。事实上，那时候在数学和天文学方面领先的是巴比伦人。但毕达哥拉斯在埃及过着十分舒心和令人尊敬的生活，这与他在故乡受到的冷遇形成对照，直到强大的波斯人侵入了埃及。毕达哥拉斯和埃及境内的所有希腊人一起，被俘虏到已经成为波斯人领地的巴比伦做了奴隶，没想到的是，他却因祸得福，又一次获得学习的良机。
与尼罗河两岸的埃及文明一样，底格里斯河和幼发拉底河所灌溉的美索不达米亚平原，也是人类文明最早的发祥地之一。在这片土地上生息的巴比伦人创造出了楔形文字，堪与古埃及的象形文字媲美。所不同的是，已知的考古学发现表明，巴比伦人在数学尤其是代数方面更为先进，他们创造的60进制（包括一天分24小时、每小时60分、每分钟60秒）至今在我们日常生活中广泛使用。除此以外，诸如平方根和一元二次方程根的计算等均达到世界领先水平。
更令人吃惊的是，收藏于美国哥伦比亚大学的一块用楔形文字书写的泥板书显示，巴比伦人已经知道了若干满足毕达哥拉斯定理的整数组。这个事实说明，毕达哥拉斯有可能从巴比伦人那里学到了本文开头提到的那个定理（但巴比伦人和中国人一样并没有在毕氏以前给出证明）。他被押到两河流域以后，先是做了一位波斯军官的奴隶，后来因为治理好主人的搔痒症而获得自由，他所用的偏方是从埃及祭司那里学来的。在此我们不能排除，毕达哥拉斯利用医学知识事先设下了圈套。
毕达哥拉斯本可以从此离开巴比伦，但他自己主动留了下来，原因是想了解和研习波斯人的拜火教。这个由伊朗先知琐罗亚斯德创立的宗教认为世界上存在善与恶两种势力的斗争，虽然后来衰败了，但仍延续至今，是世界上历史最悠久的宗教。受其基本教义的影响，毕达哥拉斯后来把奇数看成是善的代表，是阳性的，而偶数就成为恶的代表，是阴性的。他后来利用整数的比例关系研究音乐理论，也是受到了巴比伦星相学和数字神话思想的启发。