1937年8月17日，是淞沪会战爆发第五天。在上海吴淞口码头，24名获得第五届中英庚款的留学生整装待发。这其中，就有时年22岁的卢嘉锡。当听到船上有外国人轻蔑地称这批英姿勃发的中国学生是“赔款专员”时，他非常愤怒，在心中立下誓言：“我们要像盗火的神一样，从国外把科学的火种拿回来，在我们中国点起来。”

1939年6月1日编印的《厦大通讯》第一卷第六期刊登了当年3月18日卢嘉锡给时任厦门大学教务长周辨明博士的信，他在信中详述了自己在英国留学的研究工作情况和论文进展，以及获得博士学位以后的打算

1944年春，根据美国战时法律，卢嘉锡来到美国国防研究委员会第十三局马里兰研究室，从事战时军事科学研究。其实，美国原本力劝他参加原子弹有关研究，他执意婉辞了。因为他心中有数：一旦进入这个领域，便不会轻易让他回国。

几天后，卢嘉锡写出了第一份工作报告。上司见到这份报告，十分赞赏。当听说是出自刚来的一个中国人之手时，这位上司特意交代：以后你们的研究报告都由他来写，他写得比我们好！在马里兰研究室，他秉持“既不至于媚外，亦未尝畏外”的理念，以燃烧与爆炸领域突出的研究业绩得到同事们的敬重。一年后，当他离开时，获得美国国防研究委员会颁发的“科学研究与发展成就奖”。

1940年，卢嘉锡在加州理工学院参加结构化学研究时留影

卢嘉锡身在美国而心系抗战中的祖国。第二次世界大战刚结束，他就毅然辞去国外的一切聘任，舍弃优裕的生活待遇和优越的科研条件，急切地搭乘旧金山驶往中国的第一艘允许搭客的客货两用轮，冒着随时可能触到大战期间布下的水雷的危险，满怀科学救国的热望，于1945年12月回到祖国。

回国之初的卢嘉锡