四年的南開學習生活結束後，每個南開學子都在為自己的去向作打算。年輕的周恩來也希望能繼續求學，將來實現自己的遠大抱負。但他的家境卻仍那麽貧寒，難以給他多少支持。一些友人得知他的打算後，同意借給一筆路費，幫助他去日本求學。
1917年8月30日，周恩來在赴日留學前給同學寫下了這樣的臨別贈言：“願相會於中華騰飛世界時。”
9月，他在天津登上了東去的輪船。臨行前夕，他還寫下了那首抒發青年時期救國抱負的著名詩篇：
大江歌罷掉頭東，邃密群科濟世窮，
麵壁十年圖破壁，難酬蹈海亦英雄。
周恩來到日本後，見到了許多南開學校留日的學生，其中有一些還是他的好友，如原來的同班同學王樸山，南開校董嚴修的兒子嚴智開…(季衝 )…，還有童啟顏…(冠賢 )…、陳鋼…(鐵卿 )…、張鴻誥、張瑞峰、高仁山、吳瀚濤、劉東美、楊伯安，等等。他們在東京組織了南開同學會，童啟顏任總幹事。校友情深，周恩來剛到日本就得到不少照顧和幫助。不久，他還被選為南開同學會評議員。
日本的住宿條件非常緊張，周恩來剛到東京時由朋友介紹住到神田區一家家具店的二樓，同一個姓陳的中國留學生合租一個小房間。以後為了尋找房租更為便宜的地方，他又多次搬家。
初到日本，他和南開同學張鴻誥相約報考東京高等師範學校和東京第一高等學校，如果考取其中的一所，便可以得到官費學習的待遇。為準備考試，10月間他進入神田區仲猿樂街7號東亞高等預備學校補習日文和大學考試其他課目。
日文是日本大專學校入學考試的重要科目，周恩來必須從頭學起。雖然日文與中文在書寫上有許多相近之處，但日文的條條框框太多，周恩來是最不喜歡死記硬背的東西的，所以對日文，他非常陌生，學起來很吃力。