黃萬裏畢業後來到杭江鐵路，任見習工程師，參加杭江鐵路江山港鐵路橋的建設。當時，橋梁工程師很受人尊敬，收入也不錯。但他不滿足於牛刀小試，而是想得更遠，希望能到更高端的地方去學習，去充實自己。1933年他考取官費留美，專業改成了水利。　　1931年長江、漢水泛濫，水淹武漢三鎮一百天，雲夢縣城一夜之間頓成澤國，死亡七萬人。災民凄慘，舉國震撼。作為河海工程專門學校創建人黃炎培的兒子，黃萬裏那時在心痛之餘，就動過改學水利的念頭。1933年黃河决口十幾處，人命財産損失無數。慘痛的現實喚起許多青年奮志學習水利。黃萬裏再也平靜不下來了，他和另兩位唐山交大的校友一道，毅然放棄鐵路橋梁工程師的職務，出國改學水利。聽說黃河是最難治理的，黃萬裏便立志學水利治黃河。　　一嚮憂國憂民的黃炎培先生曾多次對黃萬裏講：“中國有歷史以來，從來沒有農民對不起統治者，衹有統治者對不起農民。”希望他將來好好報效農民，一輩子為他們服務。面對江河泛濫給廣大農民造成的災難，黃萬裏哀民之痛，“改學水利，以拯農為己志”的一派豪情深得父親的贊許。父親介紹他去拜見自己的學生——中國水利界的重要人物、曾任黃河水利委員會委員長的許心武先生。許心武對黃萬裏說：“這次大水後調查全國水利工程師所長的專業，竟皆長於土木工程之設計施工，沒有一個懂得水文學的。而不通水文學等於未入水利之門，衹是能設計施工罷了。”許先生囑咐黃萬裏多學水文學，後者以自然地理為基礎。於是，黃萬裏决定從水文學入門學習水利。

　　那年夏天，黃萬裏到雅安一帶考察青衣江。這是黃萬裏五年野外作業中最為驚心動魄的一次。1938年夏天，黃萬裏奉命往四川天全縣始陽鎮勘察水利，因為飲食不慎，得了痢疾，腹痛極了，“歷三天力竭”，深怕再拖延下去將無力回成都，於是决定獨自回蓉，留下其他五人照常工作。　　這天大雨傾盆，黃萬裏“順山邊小路步行，沿途滑壁落石阻塞，勉力跳躍而得過”。他“左邊防着山崩石落，右邊看着溪水漲高。雖已腹瀉三日，仍不得不奔嚮新津，到雅安時已力竭不能成行，而腹瀉仍不止”。幸好碰上銀行一部運鈔票空車返蓉，黃萬裏纔“以巨資獲準搭悶廂車席地而坐。途中不時請求停車，泄瀉，痛不堪言”。車過岷江新津渡要換船擺渡。旅客得下車從一條船邊跨跳到另一條船上去。已經精疲力竭的黃萬裏忍着腹痛，拼力一跳，但還是一腳踏空，掉到波濤洶涌的江水裏，靠好心的旅客拉上船來，纔脫險全命。那時船夫迷信，很少肯搭救溺水的人，何況正值汛期。大傢都為病重的黃萬裏能夠逃過一劫而慶幸。