他匆匆忙忙趕到學堂，可因慌忙，不小心把報名表填錯了，把年齡填在了姓名欄裏。他填的是十四，猛抬頭看見大廳掛著的橫匾“光被四表”，靈機一動，便又添上“光”字。這便成了他的終身姓名“李四光”。
入學後，他懷著科學救國的理想，刻苦用功，接連幾年都是全校第一。由於成績優秀，畢業後他被保送到日本留學。
到了日本，李四光考入大販高等工業學校造船專業。他期望有一天，親手建造兵艦輪船，把外國強盜趕出中國去。李四光剪掉了象征民族恥辱的辮子，發奮學習，像海綿那樣吸收新的科學知識。
到達日本後，他進入東京弘文學院普通科，首先是學習日語。兒時的理想，民族的需要，使他產生了極高的學習熱情。日語關順利通過後，他進入大販高等工業學校學習造船專業。
在日本留學期間，他遇到了孫中山、黃興、宋教仁等革命先驅，受到革命理論的教育和愛國激情的鼓舞，他刻苦學習，努力拚搏，並且時刻關心著祖國命運和民族前途，積極參與救國活動，參加了在東京赤販區召開的中國同盟會籌備會，成為了最年少的創始會員。孫中山先生拍著李四光的肩頭讚揚說：“你年紀這樣小就要革命，很好，有誌氣。”並親筆給他題贈：“努力向學，蔚為國用。”孫先生的教導和期望，成了他日後為救國強國而奮鬥終身的力量。
李四光從日本學成回國後，一邊在武昌一所工業學校任教；一邊參加孫中山領導武昌起義，並提任要職。
然而，篡奪了軍政大權的袁世凱等排擠革命黨人，清王朝的臣仆搖身一變為國民政府的官員，照舊作惡，對外喪權辱國，對內欺壓百姓，他們無意“實業強國”，甚至嘲笑“科學強國”。於是，李四光憤然辭職，決心“再讀10年書，準備一份力量”，以等待好時機的到來。
1911年，李四光懷著“科學強國”之誌進入了英國伯明翰大學，先學采礦技術，後來覺得中國當前最需要的還是尋找礦產資源，所以又改學地質學。他在英國利用一切辦法尋找關於中國地質情況的資料，一是自己研究需要，一是為回國後備用。經過廣泛收集資料和精心研究，他撰寫的題為《中國之地質》的畢業論文，博得一致好評，順利獲得自然科學碩士學位。
李四光學成後立即趕回祖國，接受北京大學校長蔡元培之聘，擔任北京大學地質係教授。他堅持理論結合實際，並把考察山河讀“自然書”放在教學首位。他親自率領學生先後在河北省沙河縣及山西大同盆地實習考察，當發現“第四紀冰川”遺跡時，他興奮得跳了起來。
因為長期以來，國際上一直認為“中國無第四紀冰川”。所以，當他親眼發現“第四紀冰川”遺跡時就感到無比興奮。此後，為了進一步獲得證明，他踏遍祖國大江南北，先後考察了太行山的東麓、大同盆地、楊子江流域，他幾上廬山，發現枯嶺西穀的一塊巨石矗立在另一塊巨石之上，並得出廬山是“中國第四紀冰川的典型地區”的結論。他在考察黃山、九華山、天目山時，又發現了比較典型的冰蝕地形和冰川堆積泥礫剖麵，還在黃山找到了冰磨條痕，他的題為《安徽黃山之第四紀冰川》發表後，一舉推翻了“中國無第四紀冰川”的錯誤論斷。
1947年7月，他代表中國出席第18屆國際地質大會，第一次應用他創立的地質力學理論，作了題為《新華夏海之起源》的學術報告，引起了強烈反響。新中國成立後，在毛澤東主席的重視下，李四光的科研事業如日中天，他擔任了國家科技、教育部門的重要領導職務，做出了巨大貢獻，使得中國地質學在國際上亮出了一麵旗幟。他以他的“地質力學”理論，考察和分析我國地質結構，為我國找到稀有金屬做出了重大貢獻，李四光是我國功勳卓越的地質學家和“地質力學”的創始人。
1971年，李四光逝世，享年82歲。