从登招友启示，到组建新民学会，毛泽东终于聚集了一群志同道合的同学。然而历史的进程滚滚向前，身处世界动荡变革时期，时代不会让毛泽东在一个地方停留太久。
在新民学会成员们为未来彷徨焦虑时，毛泽东收到了杨昌济老师的来信。杨昌济这时已经离开长沙，到了北京大学任教。他无时无刻不惦记着自己的得意学生。他给毛泽东、蔡和森和萧瑜写信，介绍新文化运动期间，一项对中国青年帮助巨大的运动，赴法勤工俭学运动，鼓励他们外出深造。
中国学生去法国留学这个潮流由来已久，1912年，北京就出现了“留法俭学会”组织，得到了当时教育总长蔡元培的极力赞同。1914年受袁世凯政府组织被迫中断。之后，李石曾在巴黎发起勤工俭学会，成立华工学校，蔡元培还曾经亲自授课。
到了新文化运动乃至1919年的五四前后，大批青年奔赴法国，据统计，1919到1920年间，先后共20批约1600多人到达法国勤工俭学。
话说回来，当时湖南省政局混乱，“教育摧残殆尽，几至无学可求”。杨昌济老师的这封信像一根救命稻草，给学生们指出了一条方向。于是，8月19日，毛泽东和有意愿赴法的同学们一起，先到了北京，在留学前，他们需要上半年的预备班。
这趟旅途一开始就充满了困难，途中先是步行，接着坐船，然后是火车。到了北京后，真正的困苦才刚开始。
杨昌济住在北大附近一间房子里，毛泽东刚开始和房子的看门人挤在一个小房间。后来，他有能力自己租房子，住在三眼井，房间里一共8个人，挤在一张炕上，毛泽东超过一米八六的身高让他吃尽了苦头，他回忆说：“我们大家都睡到炕上的时候，挤得几乎透不过气来。每逢我要翻身，得先同两旁的人打招呼。”
天变冷了之后，买柴火已经让这些穷学生捉襟见肘，他们不得不合买一件棉衣。后来毛泽东用非常诗意的八个字形容这种生活“隆然高炕，大被同眠”。
好在，工作的充实弥补了生活的困窘，经由杨昌济老师的介绍，毛泽东在北大图书馆当上了管理员。而当时图书馆馆长，就是毛泽东读《新青年》过程中崇敬已久的李大钊。
图书管理员工资不高，一个月八块钱，工作也比较清闲，整理书架，打扫卫生，登记借阅情况，有时，他发现借阅者是新文化运动中的重要人士，他怀着激动的心情想要和别人讨论中国的政治文化问题，然而。毛泽东说：“可是他们都是些大忙人，没有时间听一个图书助理员说南方话。”
萧瑜也从侧面印证了毛泽东的处境，他说：“毛泽东曾写信告诉我，像傅斯年、段希明、罗家伦这些人，在长沙的时候就听说过，说是北大最优秀的学生，然而，与之接触后，却让他非常失望。”
他们不仅对毛泽东的主动搭讪置之不理，在平时的借书还书过程中，也表现得比较轻蔑，毛泽东说：“我的工作中，有一项是登记来图书馆读报人的姓名，可是对这些学生来说，我这个人仿佛就是不存在的。”
尽管北京对这个出生成长在南方的青年来说有诸多不习惯，不适应，但毛泽东无暇在这上面纠缠，他正处在新文化运动的中心，处在北京大学，先进思潮的发源地。新的书刊，新的观念，新的人物，这是一个开阔宽广的世界，毛泽东一头扎进去，如饥似渴地吸收着一切能为我所用的知识。
除了工作学习，毛泽东的生活也出现了一些罕见的浪漫情调，他和杨昌济教授的女儿杨开慧两情相悦。
当毛泽东在湖南第一师范就读时，杨开慧还是个14岁的青涩女孩，如今，她已经18岁，亭亭玉立，由于杨昌济的关系，两人交往密切，互生情愫。
杨开慧在很多年后提起这段恋情，仍然不加掩饰地写到：“我是这样的幸运！得到了一个爱人！自从听到他许多事，看了他许多文章和日记，我就深深爱上了他。自从我完全了解了他对我的真意，从此，我就有了一个新的意识：我觉得，我除了为父母而生之外，就是为他而生的。我想象着，假如有一天他死去了，我的母亲也不在了，我一定要跟他去死！假如他被人捉着去杀，我也一定要去同他共一个命运！”
而在以后的十年间，他们两人的悲欢离合将和中国波澜壮阔的历史一起发展。
1919年，毛泽东面临命运的分岔口。一方面他收到母亲病重的噩耗，不得不赶回湖南。另一方面，预备班的学习结束了，毛泽东需要在出国和留京中做出选择。
由于当时中国到法国的铁路中断，学生们只能选择海路，从上海出发，沿途经过香港、海防、西贡、新加坡、科伦坡、吉布提等地，到达马赛，再换乘火车抵达巴黎，全程40天左右。3月12日，毛泽东在回家的途中转道上海，他是来送别同学的。考虑良久，他最终决定留下。
关于为什么放弃出国，毛泽东在之后一封信里做出的解释，他罗列了留在国内学习的好处：首先，看书方面，看译本比看原本效率高。文化方面，东方文明，也可以说中国文明依然有许多值得探索研究的地方，只有弄懂了中国，才能和西方作比较。另外，他在信中提到自己打算实地探访中国这个地盘，一步一步走进中国。
他也逐渐领略到了北京的魅力，他说：“在公园和故宫的宫址我看到了北国的早春，在坚冰还盖着北海的时候，我看到了怒放的梅花。”
就这样，他送别了同学，从此，他们将暂时离别，各奔天涯。
几乎同时，在北京东南方的天津，一名叫周恩来的青年人越洋去了欧洲。在西南方的重庆，另一名叫作邓小平的青年，也加入勤工俭学的行列，打起行装去了法国。