汤仲明中学毕业后，遇上河南省立师范讲习所招生。规定每县择优选送一名特优学生免费上学，名曰官费学生。办法是由各县通过考试选拔二至四名应届毕业生，到省城开封复试，选其中一名作官费生。孟县经过考试选了汤仲明和张乐道两名优秀生赴开封复试，汤仲明又获得了第一名，每月享受六元官费进入师范讲习所。当汤仲明高高兴兴去报名时，谁知入学时要交四十元大洋（银元）作押金，又把他难住了，他知道家里没有钱，连来开封的路费和伙食费都是东拉西扯、南拼北凑起来的。四十块大洋谈何容易？不能叫父亲再去作难，只好不上学作罢。正准备返回时，被在开封师范讲习所任教的同乡杨培荣（举人）先生知道了，他爱惜人才，慷慨解囊相助，他对汤仲明说：“多少人想学考不上，你考上了不上多可惜，你上吧，押金我替你交。”汤仲明不胜感激，上学后将此事写信告诉了家里，父亲汤之峰看信后，非常感激杨培荣先生，赶紧典当东西、借贷，将四十元大洋凑齐，亲自送往开封，还给杨培荣先生，并对他表示深深的谢意。杨先生对汤之峰养育了一个这样有才华的儿子，也深表敬佩。
汤仲明学习是很认真的，加上他的天资，学习起来很轻松，因此他有大量的业余时间去博览群书。开封师范比沁阳中学有更大的图书馆，更多的藏书，他又把这里当成了自己的第二课堂，除了上课、吃饭和睡觉以外的时间，几乎都呆在图书馆里读书和抄书。在书海里，他像淘金一样，挑金子，选好书。有一天他见到一本名《天演论》的书，是英国一位生物学家著的，引起他极大兴趣，这是一本通俗宣传达尔文进化论的书。曾在十九世纪的西方风行一时，引起很大震动。一八九六年由我国著名维新派思想家严复把它翻译过来，在天津出版。并在《国闻周刊》上连载，在中国知识界、特别是在青年知识分子中引起波澜。汤仲明读后，感到耳目一新，闻所未闻，见所未见，书中不平凡的内容，深深地激荡着青年汤仲明的心，使他再也不能平静下去了。加上译文音调铿锵，思想明朗，借题发挥，发人深省的一些“按语”，使他眼前这些展现一片新天地；
一个古老的国家，由先进变为落后，面对着外来的侵略者敞开大门，让他们从天空到地下，从城市到农村，进行疯狂的掠夺。把血迹斑斑的中国劳动人民的成果，化为他们肮脏的财富。在这些贪婪的侵略者不断吮吸下，中国人民的生活一天比一天更加贫困。一切关心民族存亡和人民命运的爱国者，不能不感到万分愤慨和深切的忧虑。因此，在这本书中的所谓“物竞天择”、“适者生存”的言论，也就深深地打动人心。它给生活在这个古老国度的人们敲起了警钟，发出了警告：如果再按照以往陈旧的方式生活，在目前这个竞争剧烈世界上，是无法再生存下去了。它暗示人们：必须坚决地把那些腐朽的不合时宜的东西抛弃掉。人们必须奋起直追，赶上去把那些新鲜的、切合时宜的，对于人们有用的东西紧紧抓住。即使那些东西是被守旧派所嘲笑和排斥的。这就使之在新的和陈旧的、前进的和落后的事物之间，展开了尖锐的剧烈的斗争。同时它也给生活在这个古老国度里的人们带来了希望。辛亥革命推翻了统治中国的清王朝，结束了两千多年的中国封建君主专制制度。这一历史性的巨变给中国人民，特别是中国的知识分子以极大的鼓舞。虽然中国的封建统治阶级的一些上层人物苟且偷安，向外来侵略者投降，表现出他们奴颜婢膝的丑态。但是中国老百姓却要选择一条和封建统治者相反的道路。中国人民要从斗争中开辟出一条生路来。青年爱国者汤仲明怀着这样的心情接受了达尔文进化论的思想。
汤仲明也读了孙中山先生著的《建国方略》、《建国大纲》等书，激起他很大的建国热情。改造旧中国的种种设想在他脑海里翻腾。
汤仲明在开封师范上学时，学校老师中不乏爱国之士，是他们促使了汤仲明终身志向的形成。当时，第一次世界大战已经爆发，欧洲战场上烽火连天，东洋强国日本却想趁机独霸中国。辛亥革命果实已被袁世凯篡夺，民族灾难日复一日严重了，要避免沦为殖民地，就只有自己振奋起来，用科学来救国。有些老师经常向学生灌输这种思想，并且有时还聘请一些学过西学的教师来上课，这些人带来了资本主义先进的科学知识，打开了学生的心扉，拓宽了学生的眼界。汤仲明还非常喜欢阅读从国外来的各种杂志，他很快被数学所吸引。当数学教师夹着讲义和教学圆规跨进教室时，汤仲明就有一种特别亲切感，听课很用心。老师也发现了汤仲明对数学的钟情。课也讲得特别好，从远古的结绳记事，讲到埃及金字塔的建造；从欧几里德讲到祖冲之。古今中外，旁征博引，引人入胜，汤仲明就是其中最入迷的一个。他还特别记住了德国伟大数学家高斯的一句名言“数学是科学之王”。由于他对数学的钟情，他的数学成绩特别好。科学能拯救祖国，这是当时一代人流行的思想，科学救国的思想在汤仲明的脑海里扎下了根。
一九一五年冬，郭秀英临产，经过很长时间的痛苦，生下一个小女孩，万幸母女都平安，当时当爸爸的汤仲明在开封上学不在家。爷爷奶奶也很高兴，他们商量给女孩取了个名字叫贞香。女孩长相很像爸爸，连脾性也相似。事隔两年又生了第二个女孩瑞秋。
一九一七年汤仲明在开封省立师范讲习所已学习两年多了。他从报纸上看到，北京一所翻译学校招收留法学生，名额不多，只招六十名，面向全国，报考条件为中学生或师范毕业生。汤仲明条件符合，他动心了。他在上中学时，学校给他们开的外语就是法语，所以他更有信心。他认为这是出去学习外国先进技术，将来为改变祖国科技落后面貌而出力的好机会。机不可失，时不再来，他没有征求校方和家里意见，也未考虑家里经济状况是否允许，就准备去北京应考，考上了再说，考不上再回来。他托人说情取出上学时交的押金作路费，就和另一同学叶县的蓝自强一同前往。先乘火车由开封到郑州，再转乘京（北京）汉（口）铁路客车北上，路上折腾了几天才到北京。经考试，汤仲明的成绩名列第一，蓝自强名列第二，都考得很好。先在北京补习法语，这完全是自费的，加之开封师范讲习所认为他学习没有毕业，半途而废，要追回一年多的官费，这使他两面受夹攻，面临着经济上的困境，事先又未与家里商量，丢了免费变为自费，怎么向父亲交待呢？犹豫再三还是将实情写信告诉了父亲。汤之峰接信后，虽然有几分责怪儿子事先没有与他商量，然而这事正符合他“望子成龙，重振门风”的心愿，他从心底感到高兴，觉得儿子能到京城读书并出国留洋，是件光宗耀祖的喜事，而且前途无量，将来定会有出息。父亲不仅没有责备他，而且赶紧将家中的家俱、衣物再次典当，郭秀英也将自己出嫁时，父母给她的压箱钱拿出来凑上了。经多方筹措借贷，又凑了几十元钱支持他自费上学。至于开封师范要求退还官费一事，学校当局见他已考取留学生，家里又困难，确实无力归还，也就不再追究，不了了之。
留法勤工俭学运动有着特殊的历史背景。鸦片战争以后，中国逐步沦为半殖民地、半封建社会，广大人民群众过着饥寒交迫且毫无政治权力的生活，其贫困和不自由的程度为世界所罕见。为挽救民族于危亡，中国人民与帝国主义和封建主义反动统治者进行了不屈不挠的斗争。与此同时，随着洋务运动和维新变法的兴起，去国外留学的活动日益发展。一九一二年四月，李石曾、吴玉章等人在北京成立了“留法俭学会”。当时任南京临时政府教育总长的蔡元培对这一活动给予了大力支持。一九一五年六月在蔡元培、李石曾等人的支持下，又发起成立了“勤工俭学会”。劝导学生到国外“勤于工作，俭以求学”，即半工半读。以此来学习西方先进的科学技术，为国家培养人才。
在第一次世界大战中，法国遭受战争破坏十分严重，成年壮丁死伤过多，后方严重缺乏劳动力，法国政府于一九一六年派人专程到中国招募华工，至一九一八年两年多时间内，共招华工十四万余人。华工主要从事筑路、搬运、挖战壕、造军器等繁重劳役。他们大多为二十岁至四十岁的青壮年，大部分没有文化，更不懂得法语，需要大量的中法译员。法国政府在北京招收学生，经训练和培养后，运送法国当译员，汤仲明上的就是这类学校，但事先他并不知道这个情况。
一九一八年德国投降，第一次世界大战结束，在法的华工将陆续回国，法国不再需要大量的译员，汤仲明等学子出国的事校方借口一拖再拖。
一九一九年五月，“五四”运动爆发了。“外争国权，内惩国贼”，“提倡国货，振兴实业”的口号以及青年学生的爱国激情深深地震撼了汤仲明的心。“五四”运动的胜利使他受到了极大的鼓舞，他认识到要改变中国贫穷落后的面貌，必须建立和发展本国的科技事业。他出国学习的愿望更加迫切了。
一九一九年秋，由蔡元培、李石曾等人组织第六批学生赴法勤工俭学。汤仲明所在的学校当局与之联系，经协商，通过考试，成绩合格者由校方出资送往法国，不合格者遣散。考试结果，汤仲明成绩仍列前茅，获准赴法。汤仲明非常高兴，然而又一个问题难住了他。出国时规定每人都要做一套呢料西服，最便宜也得三四十块大洋，另外还需准备杂费四十元。除了船票由学校出资外，汤仲明还得准备三百元左右。这对于他来说，无异于一个天文数字，但他决不退却。在无奈之中，他想到了在北京测绘局工作的汤绍斌（字尹逢），汤绍斌曾在河南固始县当过县长，是位深受群众拥戴的父母官，他十分器重人才，当汤仲明向他求助时，他非常乐意地答应资助，汤仲明坚持只要了一百元，解决了制服费和杂费，略有剩余作为路途中的伙食费。至于到法国候工期间的生活费，汤仲明根本就没有，他想车到山前必有路，他不相信凭自己的一身力气，还能养活不了自己？
汤仲明在好心人的帮助下，克服重重困难，怀着学习外国先进技术的强烈愿望和寻求救国之道的坚定信念，终于跨出了国门。
一九一八年八月二十五日，汤仲明乘“盎特莱运”号法轮由上海启程赴法。
中秋时节，天高气爽，万里无云。“盎特莱运”号邮轮缓缓离开码头，由黄浦江驶出海口。海风吹拂着海面，波浪拍击着船板，一群血气方刚的中国青年，凭栏眺望着海阔天空，个个情绪激动，热血沸腾。汤仲明站在甲板上，凝望着逐渐远离的祖国，思绪万千，那里有他辛劳的父母，有他美丽温柔的妻子，还有年幼的女儿，那里更有啼饥号寒的百姓，那是极贫极弱的祖国啊！汤仲明从心里呼唤：“祖国啊！为挽救你的危亡，我一定要尽快学成归来……”
这次赴法的船行路线是：从上海起程，经香港、西贡、新加坡、科伦坡、亚丁、塞得港，到法国南部港口马赛上岸，历时一月有余。
汤仲明在船上认识了四川的郭天枢，他是四川渠县人。郭天枢和他年龄差不多，也是学理工的，二人都怀着科技救国的强烈愿望赴法学习，因此一见如故，交谈十分投机。
船从香港起航时，船舱里新来了一位年轻姑娘。这姑娘穿戴很入时，说话大家都听不太懂，连比带画的说明，大家才知道她姓陈，祖籍广东潮洲，侨居西贡，这次是回潮洲探亲返家。陈小姐性格开朗，听说这些年轻人是到法国勤工俭学的学生时，对他们非常尊敬和热情，一路上有说有笑，还把从家乡带来的特产潮洲蜜橘拿出来让大家品尝。由于陈小姐的缘故，船舱里增添了轻松愉快的气氛。
船到西贡停泊二天装卸邮件货物，加水、装煤、补充蔬菜食品等。陈小姐下船时，邀请汤仲明、郭天枢等人到家作客。在城里一条不很大的街上，一家中档的中国饭馆就是陈小姐的家。陈小姐的父母在异乡见到来自祖国的青年学生，就像见到了亲人，特别地高兴，让大师傅做了丰盛的饭菜招待他们。席间，陈老板语重心长地说：“由于我们的国家成为了半殖民地，海外的华侨一直很受欺侮，税比别人重，公役比别人多，被人瞧不起。华侨多么希望有强盛的祖国作后盾啊！希望你们留学回国，把中国建设富强起来，为我们华侨撑腰壮气。”大家听后都十分感动。汤仲明动情地说：“我们就是为了挽救国家危亡到国外学习的，我们决不辜负祖国的父老乡亲和海外侨胞的希望……”
第二天，陈小姐又陪伴着他们在西贡参观游览，到动物园观看了大象、鳄鱼、长颈鹿等在国内未见过的动物。当天晚上，陈小姐又提着几篓水果到船上为他们送行。
陈小姐和她父母的深情让汤仲明一行感到了侨胞那热切的期望，他们感到肩上的担子沉甸甸的。
从西贡起航往新加坡途中，遇到了大风浪。水手们只好把船舱的窗门都关闭住，由于接近赤道，天气火热又不通风，船在风浪中颠簸十分厉害，一会船头翘起象上高山，一会又直往下冲好象钻进海底。船上的人都开始晕船，而且呕吐得越来越厉害。汤仲明也挡不住晕船，好在他从小生活在农村，常在家里干农活，身体比较结实，因此他还能不时地照顾体质比他差的同学。经过一天一夜的颠簸，风浪终于趋于平静。
船从新加坡驶往科伦坡、亚丁的途中，虽然也遇到过风暴，但风浪都不太大，同时因为大家经过颠簸的锻炼，也逐渐适应了。特别是过苏伊士运河时，船行平稳，船速也不快，大家都走上甲板观赏苏伊士运河两岸的风光。
苏伊士运河是著名的国际航道，建于一八五九年——一八九六年，河段总长一百七十三公里，河面宽一百六十至二百米，运河通航后，从欧洲各国到印度洋之间缩短了几千至一万公里的航程，避免了绕道非洲好望角的险途。汤仲明望着运河两岸陡峭的石壁，感慨地对郭天枢说：“苏伊士运河工程也象咱们的万里长城一样宏伟！”“工程与咱们的万里长城比不算大，总长不足二百多公里，但修建的难度是相当大的。”郭天枢回答说，“中国、埃及，是两个古老的国家，都有悠久历史和灿烂的文化，但两个民族都在受难，连运河的管理权都被英、法等列强侵占。”郭天枢对此十分感慨。“苏伊士运河、金字塔和万里长城一样，万古长存，永远属于这两个民族的，谁也拿不走！”汤仲明十分自信地说，他们你一言，我一语赞叹着苏伊士运河这项伟大的工程。
一九一九年十月一日，经过一个多月的行程，“盎特莱运”号终于到达法国的马赛港。
马赛，法国的第二大城市，在法国的东南部，濒地中海，有几十万人口，工商业发达，是全国最大的贸易港，也是世界最大的客运港之一。港湾桅杆林立，来往世界各地的船只汇集在这里，各色人种的面貌，天南地北的语言，构成一种奇特地景象。
当船缓缓靠近码头时，许多小船围了上来。小船上的人向到达的人致意，有钱的人便向海里随便投掷法郎或银币，小船上的人便争着钻入水中捞钱，捞起后钻出水面，有人再抛就再钻入水中，直到没人抛钱后，小船又转向另一艘新到的船。这些人实际上是讨钱的叫花子，是水上的乞丐。汤仲明看到这些，一丝苦涩涌上心头。码头上抢着替客人搬运行李的人很多，其中有不少是华人，汤仲明心想：这些同胞背井离乡，万里迢迢在这里下苦力，真不知道是怎样流落到这里的，他们的生活又是怎样的艰苦。刚踏上异乡时的新鲜感被酸楚的心情所替代。汤仲明行李十分简单，左手提了一只柳条编织的箱子，右手拎着一个网兜，随着人群和同学们走下了“盎特莱运”号邮船，踏上了异国他乡的土地。
