鄧拓到上海後，入光華大學攻讀社會經濟學和英文。上海當時是中國現代文學界人才薈萃之地，1928年關於無產階級文學的論爭，促進了馬克思主義文藝理論在中國的深入傳播，也促進了中國文入學者們思想改造的進程。同時，上海出版翻譯了大量外國的文藝理論和文學作品。這對於勤奮好學而在思想上勇於求索的鄧拓，仿佛跨入了一個書海浩瀚的新天地，如同坐擁“書城”。寫於1930年《書城》一詩，描繪了當時刻苦攻讀的情景：“兩間憔悴一儒生，長對青燈亦可驚；不卜文章流海內，莫教詩酒誤虛名。得侔前輩追真意，便是今生入世誠；白眼何妨看俗傖，幽懷默默寄書城。”詩是寫給家人的自勵：寒窗苦讀，追尋前賢，輕薄世俗，不誤功名，其時鄧拓才十八歲，從詩中看出他的成熟的思想脈絡。
1930年初，“左聯”在上海成立。無產階級革命作家和社會科學工作者團結聯盟，壯大了隊伍，開辟了無產階級文藝的新局麵，影響著大批青年學生們。是年六月底，鄧拓加入了“社會科學家聯盟”，一同加入的還有著名經濟學家許滌新等人。同年冬天，十八歲的鄧拓加入了中國共產黨，化名丁丙根，參加了一些地下活動。1931年初，鄧拓為參加轉學考試回到福州。他利用這個機會，致力於古典詩章的閱讀和研究工作。他經常到烏石山圖書館去看書，對閩籍詩人謝甸男進行了研究，準備寫作有關評述文章。
1931年夏天，鄧拓回到上海，轉學到上海法政學院。當時著名的教授李達、周新民等在該校任教，給鄧拓的思想很大啟發和教育。這時他在法南區委和南市工委負責黨的宣傳工作。他經常與同學們一起在亭子間裏寫宣傳標語，辦壁報，並組織上街遊行，開演講會，造成強大的宣傳聲勢。1932年冬，在紀念廣州起義的遊行活動中，他不幸被捕，先是押解到南京，後又轉到蘇州國民黨反省院關押，他在獄中身體受到摧殘，患了肺病。到1933年秋天，由父親托人保釋出獄。半年多的鐵窗生活，磨煉了他的意誌。在囚牢裏，他以烈士的“題壁詩”（一種寫在牆壁上的絕命詩）勉勵自己，在碎紙片上寫詩寄懷。出獄後他把這些詩手訂成冊，用明末反清詩人夏完淳著名獄中詩集《南冠草》為自己詩集冠名。可惜的是，我們現在沒能看到詩集的原貌，但從殘留下的詩作中，可以看到作者憂慮家國慘遭蹂躪：“血跡殷半壁，雷聲動一阿”，“大地沉沉寂，人間莽莽迷”。懷念戰友，向往戰鬥：“征侶應無恙，新猷倘可長”，“今朝窮插棘，來日矢披荊”。也有表達了他堅強的信念和不屈的鬥誌：“鐵窗風雨急，引吭且狂歌”，“萬眾摧枯朽，神州定鏟平”……出獄後不久，他立即投入了當時開展的思想文化界的關於科學觀和批判葉青、張東蓀的討論。1933年10月，他在上海出版的《新中華》半月刊上，以雲特的筆名發表了《形式邏輯與辯證法》一文，對張東蓀批判辯證法、攻擊馬克思的觀點進行了有力地批駁，是他最早的論辯文字，時年鄧拓才二十二歲，顯露了年輕作者的思想朝氣。
1933年冬，駐守福建的國民黨十九路軍，在蔣光鼐、蔡廷鍇等愛國將領率領下，成立了人民政府，公開反蔣抗日。這時，鄧拓已得釋回到福建，在黨組織的安排下，他立即投入到新的戰鬥中，參加了福建人民政府的文化委員會的工作，並改名為鄧拓洲。第二年一月，由於蔣介石反動集團的內外夾攻，福建人民政府終因寡不敵眾，“閩變”失敗，鄧拓匿跡在家讀書。他曾致力於把鴉片戰爭時期愛國詩人張際亮（字亨甫）的詩作研究，整理收集了一些資料。與此同時，他對開始於三十年代初期“中國社會性質問題”的討論，以及史學和經濟問題的論爭十分關注。這對於日後他撰寫有關文章做了先期的資料準備工作。
1934年秋，鄧拓從上海到了開封，大哥伯宇在開封為他找到了一個中學教書的職業。在上海，鄧拓還沒有念完大學，來到開封後，他一麵在中學任教，一麵去河南大學旁聽。當時的開封，救亡活動已逐漸展開，鄧拓積極參加了活動。這一時期，他結合一些實踐，思考一些政治經濟和國際問題，重新研讀了中國曆史書籍，並寫文章參加了當時十分活躍的關於“中國社會性質的問題”和“中國史分期”問題的討論。他在《新世紀》《時代論壇》《中山文化教育館季刊》等刊物上，先後多次以鄧雲特的署名發表了曆史論文。五十年代，這些論文結集為《論中國曆史的幾個問題》出版。參加這樣的論爭，促使鄧拓對中國的政治、經濟和曆史問題進行了大量深入的研究，磨礪了他的思想，逐步用唯物主義的觀點方法去研究學術問題，使他的寫作和思想發展進入了一個新的階段。