1933年王葆仁以名列榜首的成绩，被录取首届中英庚款官费留学，前往伦敦大学帝国学院攻读博士学位。当他将在国内已完成的5篇论文送交导师索罗普时，颇受赞赏，遂免去一切考试和预修课程，直接做博士论文。王葆仁用两年时间完成并通过了论文答辩，是化学方面获得英国博士学位的第一个中国留学生。1935年秋，他应德国慕尼黑高等工业大学教授、诺贝尔奖获得者费歇尔的邀请，赴该校任客籍研究员。