據夏鼐後來對人說，當他剛剛走出清華園來到安陽殷墟之時，李濟除自己與傅斯年共同擔任導師外，還特意把他安排到當時最好的發掘現場——侯家莊西北岡殷墟第十一次發掘工地，交由“中國第一位專門考古學家”梁思永親自帶在身邊栽培。這個時候學術界沒有人特別留意年輕的夏鼐在安陽的實習和赴英留學對中國未來的考古學意味著什麼，但此時的傅斯年、李濟、梁思永等幾位名宿心中已十分清楚，以夏鼐出眾的天分和才氣，倘學成歸國，無疑是接替李、梁二人挑起中國考古學發展重擔的主要人選，因而在傅、李、梁等學術界大腕的眼裏，夏鼐的渡海求學，關係到中國考古學的未來和在國際上的地位與聲望，其意義與一般留學生不可同日而語，而後來的事實也對此做了確切的明證。
可能傅斯年、李濟對夏鼐寄予的希望過大和過於迫切，僅實習半年，傅、李二人就開始催促其遠赴英倫。對於這一史實，夏鼐赴英後在給清華校長梅貽琦要求延長留學年限的信函中有所披露：
生曾於[1934年]12月23日陳請學校擬再留國內預備一年，當時承批複，此事須得導師同意。生曾與導師李濟之、傅孟真二先生商酌，二先生皆勸以早日出國為是（李先生於二十四年四月初旬，致函安陽，勸生能早日出國，還以早日出國為佳。傅先生則口頭接洽）。蓋以國內考古學之標本實物，皆極缺乏……生有見於自己預備功力之不足及國內預備之困難，曾企圖轉習近代經濟史，結果未能成功，隻得貿然出國……[23]
在這種情形下，夏鼐懷揣李濟寫給自己的朋友、倫敦大學考古學教授葉茲的介紹信，踏上了開往英國的輪船。從夏鼐踏上大不列顛國土的那一刻起，中國少了一個經濟史學家，而多了一位具有國際聲望的偉大的考古學家。
到達倫敦大學的夏鼐，在學習史前考古學還是有史之後考古學問題上，於倫敦大學和愛丁堡大學這兩座著名學府之間左右搖擺，最後終於決定在倫敦大學跟從葉茲教授學習“中國考古與藝術史”，選修“岩石與礦物學”“普通測量學”等普通課程，並且師從惠勒教授，學習田野考古工作方法。後來主攻倫敦大學最為出名的埃及考古學。由於考古學過於繁雜與深奧，特別是需要學習艱深的古埃及文字，盡管絕頂聰明如夏鼐者，也不得不在四年的基礎上申請清華校方同意給予延長一年的學習時間。在得到梅貽琦校長批準後，夏鼐如願以償，繼續留在海外攻讀。
1937年12月，夏鼐受學校指派，參加英國派遣的埃及考察團，前往埃及進行田野考古實習，途經法國的巴黎，意大利的都靈、威尼斯、布林迪斯、羅得島，直至抵達埃及的亞曆山大和開羅及盧克索附近艾爾曼特（Armant）遺址的工作站。1938年初，參觀艾爾曼特地區的托勒密神廟遺址和撒哈拉遺址發掘。隨後至尼羅河西岸的帝王穀，詳細參觀圖坦卡蒙、拉美西斯二世古埃及帝王墓，以及戴爾巴哈裏神廟。另轉赴王後穀，參觀尼斐爾提提王後（拉美西斯二世之後）等陵墓和卡納克的庫蘇、阿蒙、拉美西斯三世、孟圖、圖特摩斯三世等神廟，以及尼羅河西岸的幾十座陵墓，並對這些遺址皆做了學術性考察。3月2日，夏鼐隨團由開羅抵達巴勒斯坦加沙，參加杜韋爾（Tell Duweir）遺址的考古發掘。一個月後離開發掘工地，轉赴耶路撒冷和伯利恒參觀，並在那不勒斯停留，細細參觀龐培、赫爾庫蘭尼姆兩處遺址。4月19日抵達羅馬，參觀考察諸多古羅馬時代遺址。直到4月23日返回倫敦。
此次旅行、發掘和考察，共用去了四個多月的時光，夏鼐自感所得的收獲遠超過四年室內讀書生涯。所謂“讀萬卷書，行萬裏路”方得胸懷開闊、眼界高遠、學問竟成的中國古訓，在年輕的夏鼐身上得到了應驗。而在這一期間，夏鼐曾瞅準機會致信和當麵向吳金鼎的導師、耄耋之年的埃及考古學泰鬥彼特裏教授請教。夏鼐憑著自己過人的天資和刻苦努力，像進入埃及金字塔法老的墓穴一樣，一步步接近埃及遠古曆史之門，直至進入輝煌殿堂，窺探到了深藏於學術煙海中的玄心妙訣。
1937年初，李濟借赴英國講學的機會，多次與夏鼐晤談，關心其論文的寫作，並約夏氏返國後與自己一道工作，嗣後又一再促其歸國，為振興中國考古學效力。1939年10月21日，根據導師格蘭維爾教授的安排，夏鼐離開英國，前往埃及工作，並進一步收集撰寫博士論文所需資料，於30日抵達亞曆山大和開羅。由於戰爭的關係，夏鼐的博士論文《古代埃及的串珠》回國以後於1943年最後完成寄往英國。戰後，倫敦大學於1946年複課，7月作為特殊情況免於答辯，授予夏鼐博士學位，夏鼐從而成為中國第一位埃及考古學專家（南按：1947年10月6日，夏鼐在國內收到倫敦大學授予博士學位的證書）。