后来，她转学到上海，在一家商学院的女生部专攻英语。她学习很用功，在班里得过最高荣誉奖。课余时间，她喜欢打排球和篮球。班主任是一位曾在美国获得社会学学士学位的广东人，对社会工作很热心，常带学生参观上海的大小工厂。吴光伟非常喜欢这种教学方式，不仅得了高分，还激发起希望去改善工人们悲惨生活的社会理想。
这样一位深得学生喜爱的班主任，却遭到学校的解聘。吴光伟作为女生部的代表，要求校长收回解聘班主任的成命。校长表面上答应了学生的要求，但几天过后还是解聘了那位班主任。暑假开始，吴光伟曾想再组织一次斗争，但同学们大都离开了学校。
1929年秋季开学，她又回到北平的经世中学。对教会学校管理制度和昏聩教师的反感，作为学生领袖之一，她又一次成为学生运动的组织者，结果是包括她在内的三十名学生被学校开除了。不久，吴光伟考取国立北平师范大学。
吴光伟恋爱的对象是张砚田，当时在北平大学读书。他们在1934年3月1日结婚，当时吴光伟23岁。同年8月，张砚田留学日本帝国大学。吴光伟毕业后，曾在北平中华戏剧专科学校任教，同时兼做家教，每月收入60元，自己用20元，其余都寄给在日本读书的丈夫，帮助他完成学业。
不久，她也到了日本，对那里的国民教育水平有很深的印象。三个月后，她回到国内，正逢国立南京戏剧学校招收首届学员。1935年10月吴光伟考入该校学习，同学中有叶仲寅、沈德蔚、左恭、贾耀恺、朱家训等人。
曾经在北平师大和南京戏剧学校与吴光伟两度同学的叶仲寅(叶子)回忆，自己在北平师大学的是国文系，吴光伟学的是外文系，彼此都很面熟。南京戏剧学校开学时，忽然发现还有原来的校友，就格外熟悉起来。1936年初，学校排演果戈里的喜剧《巡视专员》(即《钦差大臣》)，吴光伟扮演市长夫人，很受欢迎。演出后她却走了，学校挽留她，她以经济拮据而告辞。
吴光伟自己解释离开南京的原因是：“我把演戏看成是大众教育的一种形式。我在该校学习演技，但不久就发现训练很有限。虽然这是一所新式学校，但它没有什么前途，只不过是给那些腐朽的官僚提供娱乐消遣罢了。”
