楊振寧在1944年以物理學第一名的成績考取了庚子賠款公費留學美國的資格，并于1945年成功赴美留學。在紐約港上岸后，他最初嘗試在哥倫比亞大學尋找物理學家恩里科·費米，但未能找到，因為費米當時被保護起來參與美國國防研究。由于無法在哥倫比亞大學找到費米，楊振寧轉(zhuǎn)而考慮其他杰出的物理學家，并追隨費米前往新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯。

在紐約期間，楊振寧還借宿在昆明讀研究生時的授課教師張文裕和王承書夫婦家中，并得知費米即將到美國芝加哥大學領(lǐng)導創(chuàng)建一個新的研究所，即核研究所。1945年圣誕節(jié)前后，楊振寧追尋費米抵達芝加哥市，開始了他的留學生活。

在芝加哥大學，楊振寧最初選擇了實驗物理，但在阿里森實驗室的兩年中，他發(fā)現(xiàn)自己并不擅長實驗，因此決定放棄實驗物理，轉(zhuǎn)而投入到自己擅長和熱愛的理論物理領(lǐng)域。憑借對稱與不變性領(lǐng)域的博士論文和后續(xù)研究，楊振寧成為了理論物理領(lǐng)域的專家。

以上是楊振寧出國留學的簡要過程