在管輪班（輪機專業(yè)；輪機科）讀了6年，當時專業(yè)科目都用英文書，他因此有了相當?shù)挠⑽幕A，后來考取官費生，和哥哥魯迅、好友許壽裳（季茀）等人留學日本。

1903年，入江南水師學堂學習海軍管理，畢業(yè)后考取官費留學日本。

1906年，到達日本后先補習日語，后攻讀海軍技術，最后攻學外國語。他以學“造房子”（土木工程）的名目出國，抵日后先讀日本法政大學預科，后入東京立教大學修希臘文，研讀《遠征記》（蘇格拉底的學生色諾芬的著作）等文學經(jīng)典，課后也到神學院學福音書的希臘原文，課余和魯迅翻譯出版了著名的《域外小說集》一、二部分，這兩部譯作以東歐弱小民族文學為主，也包括王爾德等名家名作，但初版只賣出20多本。

雖然胡適曾說這個例子宣告用中文古文翻譯外文作品的失敗（《五十年來中國之文學》），但是《域外小說集》無論是古文的文采還是譯者對外文的理解都很杰出。周氏兄弟、許壽裳、錢玄同等人曾從國學大師章太炎學《說文解字》，并相互結下友誼。另外周作人在日本還短暫學習俄文、梵文等。

二、留學回國

1911年，從日本回中國。

1912年，在浙江省教育司任視學（督學）半年，后轉浙江省立第五高級中學教員，教了4年英文。

1917年，到北京大學附屬國史編纂處做編纂，半年后的1918年出任北京大學文科（文學院）教授，擔任希臘羅馬文學史、歐洲文學史、近代散文、佛教文學等課程，并創(chuàng)辦北京大學東方語言文學系，出任首任系主任，該系師資還有張鳳舉、徐祖正等，后來因中日戰(zhàn)爭爆發(fā)而停辦。