正因為如此，當年能夠考入清華大學、特別是考入清華工學院者，可謂鳳毛麟角。據統計，1932年清華大學錄取的山西籍學生隻有4人（參見《抗戰前的清華大學》，181頁，表7.10《清華大學畢業生籍貫統計》），而牛蔭冠就是其中的一位。另外，清華大學電機係從1935年才開始有畢業生：1935年3人，1936年11人，1937年13人，1938年17人。四年的畢業人數在全校排名倒數第三（參見《抗戰前的清華大學》，177頁，表7.7《清華大學各係曆年畢業生人數》）。這些先進的實驗設備供少數師生使用，其條件真是得天獨厚。牛蔭冠應該是1937年畢業。可以設想，如果他能夠安心讀書的話，應該是中國第一代電機專家。可是他的誌向不在於此，而是走了另一條路。
三、走上革命道路的牛蔭冠
入學後，牛蔭冠很快就參加了中共外圍組織社會科學家聯盟（簡稱“社聯”），開始從事革命活動。為此，他感到精力有限，難以應付繁重的學習任務。經過長期考慮，他決定轉到經濟係。對於這件事，他後來是這些說的：“我在生活道路的十字路口開始思考起來，差不多經過兩個多月的思想鬥爭，我終於徹底認識到了改造社會乃是當時的第一重任。於是我拋棄了出國留學的機會，置個人成名於不顧，毅然棄工從文，轉到了經濟係學習。”（《牛蔭冠紀念集》，93頁，中國商業出版社，1996年版）
1935年，中共北平地下黨組織因“社聯”不易開展工作，決定集體轉入宋慶齡發起的中華民族武裝自衛會。1935年秋，牛蔭冠參加了北平學生賑濟聯合會組織的赴山東賑災活動。“一二·九”運動時，北平學生賑濟聯合會改組為北平學聯，牛蔭冠也投入轟轟烈烈的“一二·九”運動，並加入中國共產黨及其外圍組織中華民族解放先鋒隊（簡稱“民先”）。隨後，牛蔭冠擔任清華大學黨支部組織委員，不久又接替蔣南翔任中共清華大學地下黨支部書記。此外，他還擔任過北平西郊區委組織委員、北平市委組織部千事。韋君宜回憶說：當年牛蔭冠非常活躍，“他曾跟我編在一個小組”，大家都叫他“牛頭”（同上，114頁）。
1936年暑假期間，山西學生抗日救亡活動在閻錫山的支持下搞得轟轟烈烈。為了爭取主動，中共中央北方局利用閻錫山願意用本地人的心理，派遣剛從北平軍人反省分院釋放出來的薄一波返回山西，與閻錫山“共商保晉大業”。薄一波回到山西後，以太原綏靖公署主任辦公室秘書的名義，在犧盟總會任常務秘書並主持日常工作。這一年年底，中共北平市委書記安子文要派牛蔭冠回山西協助薄一波工作。當時牛蔭冠還沒有畢業，安子文問他：“你在清華學習差半年就要畢業，拿不到文憑怎麼辦？”麵對組織的安排和考驗，牛蔭冠毫不猶豫地說：“我拿不到文憑沒關係，挽救民族危亡重要，為解放全人類，黨需要我千啥，我就千啥。”（同上，16頁）隨後，他毅然放棄學業，回到山西，開始了職業革命家生涯。
當時，正值綏東抗戰爆發，山西抗日救亡活動吸引了全國關注，中共北方局又派大批人員來到山西。其中有楊獻珍、董天知、韓鈞、周仲英、馮基平、廖魯言、劉亞雄（劉少白之女）等人。牛蔭冠回到山西後，為了避嫌，他根據薄一波指示，先到太原綏靖公署找到清華同學牛佩琮，再通過對方介紹，來到犧盟總會負責太原市犧盟會的籌備工作。這樣一來，他與薄一波就可以更默契地配合了。
“盧溝橋事變”爆發後，劉少奇來到太原重新組建北方局。在此期間，他起草了一份《山西農會章程》，讓人交給牛蔭冠，希望在犧盟會主辦的刊物上發表（當時犧盟會的刊物有《犧牲救國》《大眾園地》等），以便擴大影響。對於這件事，牛蔭冠在1985年回憶說，當時他在原稿上加了一句話：“防止流氓混入農會。”劉少奇看了後，對北方局的人說：“找牛蔭冠來，我跟他談談！”牛奉命前往，一見到劉少奇，劉就責問他：“你知道什麼叫流氓？”他一聽這口氣，隻好說：“我也不清楚，反正不是好人吧。”劉少奇看他態度還不錯，便對他說：“你這裏說的流氓，是一種勇敢分子。農民運動在開始的時候，正派農民不敢參加，要觀望。就是勇敢分子敢參加，你不能把他們拒絕在農會之外。他們的流氓習氣是可以在運動中改造好的。實在改造不好的，等農民運動起來時再淘汰他們也不遲。你不要先把他攔在外頭呀！”（同上，296～297頁）從這裏可以看出劉少奇發動農民運動的一貫思想。晉綏土改中出現的問題，從這裏可以找到某些答案。