何泽慧院士1914年出生于江苏苏州，籍贯山西灵石。1932年考入清华大学物理系。大学期间，她不为当时社会上对妇女的传统偏见所动摇，顶住了要女生转出物理系的压力，自强不息，以优异成绩完成毕业论文，显露出对于科学实验的爱好与能力。1936年大学毕业后，得到原籍山西省的资助，到德国柏林高等工业大学技术物理系攻读博士学位，出于抗日爱国热忱，她毅然选择了实验弹道学的专业方向。1940年以“一种新的精确简便测量子弹飞行速度的方法”论文获得工程博士学位。
由于第二次世界大战爆发，她不得已在德国滞留下来。为了更多地掌握对国家有用的先进科学技术，她于1940年进柏林西门子工厂弱电流实验室参加磁性材料的研究工作。1943年，她到海德堡威廉皇家学院核物理研究所，在玻特（W.Bothe）教授指导下从事当时已初露应用前景的原子核物理研究。曾首先观测到正负电子碰撞现象，被英国《自然》称之为“科学珍闻”。1946年春天，她从德国到法国巴黎，和大学时期的同学钱三强结婚，开始了共同的科学生涯。他们一起在约里奥•居里夫妇领导的法兰西学院原子核化学实验室和居里实验室工作，合作发现了铀核裂变的新方式——三分裂和四分裂现象（她首先捕捉到世界上第一例四分裂径迹），在国际科学界引起很大反响。以该实验为开端而引发的一系列研究及成果，深化了人们对于裂变现象的认识。