地理老師的教誨，使蘇步青發生了明顯變化。他不再四處遊蕩，也不再尋找新鮮事物，而是集中心思學習。每當學習遇到困難，他就想起了牛頓。牛頓的故事成了鼓舞少年蘇步青刻苦學習的動力。
蘇步青努力學習之後，沒過多久就有了成效。他的作業本上開始出現“優”。這是他上學幾年來經常盼望的評價。努力學習換來了優等成績，“優”字評價使蘇步青更加熱愛學習。此時的蘇步青上課認真聽講，下課認真完成作業，還自己找課外書籍讀。回到家中，他還幫助父親算賬，幫助鄉親們寫信。
蘇步青自覺刻苦地學習，到期末考試時換來了優良的成績。在各科的考試中，他感覺良好。這種感覺是過去他從來沒有過的。期末考試結束後不久，學校張榜公布了成績。以往多次當“背榜生”的蘇步青，一躍而當了“頭榜”，即第一名。這時，同學們都來向蘇步青祝賀，老師們也開始誇獎他聰明了，再也沒有人瞧不起蘇步青了。這時，他才真正嚐到了學習的甜頭。在接下來的學習中，幾乎每次考試，他都高高地站在“頭榜”位置。
小學畢業後，父親希望蘇步青繼續上學，他自己也有這個願望。他參加了浙江省第十中學的招生考試。第十中學是當時浙江東南部的最高學府，也是全省重點中學之一。由於該中學的聲譽非常好，所以，這所中學畢業的學生，不用發愁找不到工作。前來報名應試的考生特別多。
張榜這一天，地處浙江溫州市的省第十中學門口，一大早就圍了許多人。蘇步青也來看榜。他個子小，在擁擠的人群中，很難靠近貼榜的牆壁。被夾在人群縫隙中的蘇步青，聽到有人大聲喊：“榜上的第一名是誰?”回答的人說：“第一名是蘇步青，不知道是誰家的孩子。”聽了這話，蘇步青簡直不敢相信自己的耳朵。第一名不僅是個榮譽，而且，還有一係列的優待。按照浙江省的慣例，凡是考取第一名的學生，在4年的學習期間，學費、夥食費、雜費全部免除。對於家境貧寒的蘇步青來說，這是最需要的。蘇步青懷著激動的心情擠到了榜前。他終於看清了，占據“頭榜”位置的確實是“蘇步青”三個字。他高興極了，這個成績完全可以使父母獲得安慰了。
開學的時間到了，蘇步青帶著自信進了省中學，學習更加自覺與刻苦。努力學習，使蘇步青的聰明才智初步顯露。在一次次的考試中，他都獲得了優異成績。中學第二年，他對數學發生了興趣。數學的嚴謹和深奧使這個好學的中學生入了迷，同時，也為他那深鑽的精神提供了很好的舞台。讀中學三年級時，擔任幾何課教學的校長為學生們出了一道題：證明三角形的一個外角等於不相鄰的兩個內角之和。絕大多數學生僅用一種方法證明，個別學生用兩種或三種方法。而蘇步青卻用了24種方法進行了合理的證明。
4年的中學學習結束了。蘇步青在整整8個學期中，各門功課成績都在90分以上。畢業時，他的名字又占據了“頭榜”的位置。
中學畢業後，蘇步青在老校長的支持下，得到了到日本留學的機會。1919年，僅17歲的蘇步青隻身一人到東洋留學。他在來日本之前，並不懂日語。到日本後，他僅花了3個月時間，就使日語過了關。隨後，經過十幾年的刻苦奮鬥，他於1931年，在日本獲得了理學博士學位。一個山溝裏的農家窮孩子，獲得了博士學位；一個少年時期的“背榜生”，成了小有成績的青年學者。這巨大的反差，在蘇步青回家探親時，震動了村裏的鄉親。後來，這個從鄉村走出來的窮孩子，通過一係列的數學創造，為祖國獲得了巨大的榮譽，也為數學的發展和中國的教育事業作出了巨大的貢獻。