1934年，于光远通过严苛的考试，从上海大同大学进入清华大学物理系三年级插班，与钱三强、王大珩、何泽慧等成为同班同学。这一年，他19岁。于光远的研究课题是当时号称“世界上只有不超过三个人懂的广义相对论”。1935年，老师周培源去美国普林斯顿大学讲学，他把随身带去的于光远的物理学论文交给了爱因斯坦。爱因斯坦两眼放光，亲自对论文提出了修改意见。可是，等周培源回到北平，“一二·九”运动爆发，于光远成了最积极的学生运动参与者。他最终放弃了成为一个大物理学家的梦想，加入中国共产党，投身抗日救亡。

1937年，居里夫人的女婿约里奥·居里要在中国招收一名研究生，于光远本很有竞争力，但他正面临着“从一个有职业的人成为一个职业革命者”的选择，他“没有犹豫”。

“当我知道同班同学钱三强也准备应约里奥·居里招收研究生的考试时，我真高兴极了。他使我有了一个不去报考的借口。我对大家说，我不想和同班同学争这个名额。”

不久，考试成绩揭晓，钱三强真的被录取了。出国前，钱三强要于光远在他的纪念册上写一段话，于光远写道：

“我现在参加反对帝国主义和封建势力的斗争，目的是建立一个民主的劳动人民当家做主的国家。革命成功之后要进行建设，你出国深造，回来之后就可以为这样的国家服务，到那时候我们还会合作。”

十年后，钱三强回到祖国。又过了十年，于光远和钱三强都参与了周恩来主抓的《十二年科学规划》。

“文革”开始，中宣部成了重灾区，毛泽东说它是“阎王殿”，陆定一、周扬分别是阎王殿的大、二号阎王，于光远作为副部级的处长，成为了阎王殿的“大判官”。他分管的事多、面宽，“罪行也就很全面”，所以他的批斗会也格外多。为此，北京组织了一个“批斗于光远联络站”，联络站下设若干分站，各个分站轮流给他开批斗会。

开始的时候，都有红卫兵押送，于光远嫌烦，说，你们也不用押送了，我就自己去，反正我也不会逃避。小将们说，好吧！

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那天，批斗会场设在木樨地的政法学院，于光远要进会场，红卫兵让他出示门票。

“我不知道要票，也没有人给我什么票。”“没有票就不能进去！”对方的回答斩钉截铁。

“别人没有票不能进，我没有票可是还要进去。”“不行，就是不行！”

很多人过来围观。

“你这个人真不讲理，这个会没有你，难道就开不成吗？”“正是这样，没有我，你们的会就开不成！”

对方猜不透于光远的来头，有点懵。

“今天你们开什么会？”“批斗会。”

“斗的是谁呀？”“于光远。”

“我就是于光远，没有我，这个会开得成吗？”“……”

于光远后来写道：“我便以胜利者的姿态，大摇大摆地走了进去。进去之后，便坐了‘喷气式飞机’。”

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于光远挨斗也和别人不一样，站在台上，低着头，弯着腰，听着批判，人家高举手臂大喊“打倒于光远”，他也喊，而且手举得特别高，他这是想借机活动活动筋骨。

于光远生性爱笑，在牛棚里，也常常哈哈大笑。“棚友”林涧青认真地劝他：“我们过这种日子，有什么好笑的？你这样，别人会说你态度不好。”于光远说：“我接受他的意见，但不知道怎么回事，每天都会遇到我觉得好笑的事情，每当这时，我就又控制不住哈哈大笑一阵。”