1940年，周恩来派副官龙飞虎和贺怡带领彭士禄和一些烈士子弟一起离开广东，经桂林等地达重庆（为避人耳目，一路上彭士禄与彭光涵称为亲兄弟）。在重庆八路军办事处，彭士禄第一次见到了周恩来、邓颖超，并在那里住了一段时间，等待西安开来的汽车。1940年，彭士禄被送到延安青年干部学院就学。在延安中学，他学习刻苦，劳动积极，成为模范生。

1942年，延安中央医院要从学校调一批人当护士，彭士禄自愿报名并调往医院。他每天给伤员病号端屎端尿，洗衣喂饭，不怕脏、不怕累。

1943年，彭士禄被评为模范护士，期间他患上了肺结核，常咳嗽吐血，被蔡畅知道后经组织部将他调离医院，派他到延安自然科学院学习。开始时他连三角函数sin、 cos都不懂，但经过刻苦学习，成绩很快提高。

1945年8月1日，彭士禄经陈勇岷（曾任602所副所长）和陈锦华介绍，加入中国共产党，由于表现突出他一入党即被破例免去预备期，成为正式党员，不久就担任党支部书记。1945年底，时任延安自然科学院副院长恽子强带队从延安出发，本打算经张家口向东北挺进。但由于形势的变化，将延安自然科学院留在张家口，成立晋察冀边区工业学校，彭士禄在那里学习。

彭士禄院士

彭士禄院士

1946年8月，解放战争开始，彭士禄和同学被派到李苏领导下的宣化炼焦厂工作，不久李苏又奉命把宣化炼焦厂的设备迁到阜平，在那里建立炼焦厂。石家庄解放后，李苏又带领他们去接收石家庄炼焦厂，彭士禄在此期间一直担任技术员。彭士禄还在炸药厂工作过。

1949年，彭士禄被派到哈尔滨工业大学学习，后又转到大连大学应用化学系学习。

1950年，大连大学分家，应用化学系改为化学工程系，彭士禄又在大连工学院化工系学习。

1951年，彭士禄被选派留学苏联，先在喀山化工学院化工机械系学习。1955年苏联将中国留学生集中到几个大城市学习，彭士禄又被转学到莫斯科化工机械学院继续学习，到1956年毕业。六年间，彭士禄共修了36门课程，除3门课程成绩为合格外，其他33门课程成绩均为优秀。求学期间，彭士禄还有3门实践课程的成绩也是优秀。最后在毕业证书上，彭士禄的成绩总评为优秀。综合彭士禄的课程成绩和毕业论文成绩，彭士禄在毕业时以全优的学习成绩在莫斯科化工机械学院获得了“优秀化工机械工程师”的称号。时值陈赓将军访苏，要挑选少数学生攻读核动力专业，彭士禄被选中，又在莫斯科动力学院进修核动力专业2年， 1958年4月以优异成绩学成回国，被分到北京原子能研究所工作。