1910年出生於浙江溫州城內厝庫司前老屋的夏鼐（字作銘），原是燕京大學社會學系的學生，主要選修功課有：張爾田的「史學」、錢穆的「國文」、蕭公權的「政治學」、任宗濟的「經濟學」等。1931年暑期考取清華大學二年級插班生，改入歷史學系。選修功課有：吳其昌的「中國通史」，孔繁霱的「西洋通史」，錢穆的「戰國秦漢史」，史祿國的「人類學」，商承祚的「殷虛文字研究」，以及「法文」，後再選修雷海宗的「史學方法」和「中國上古史」，陶希聖的「中國社會史」，蔣廷黻的「中國近代外交史」，劉崇鉉的「西洋十九世紀史」，以及「法文」「日文」等。1934年5月完成畢業論文《太平天國前後之長江流域田賦問題》，受到導師蔣廷黻教授讚譽，7月獲文學學士學位。8月以考試成績之冠（總平均83分），錄取清華研究院近代史門。10月以考試成績總平均78分，獲得中美「庚款」提供的出國留學獎學金。據夏鼐研究者孟甫說：當時能獲得留學美國資格的名額只有歷史、考古各一名。夏鼐的同學楊紹震，自知水平不及夏鼐，便對夏說，如果你我都報考歷史，我定會下榜，如果你考考古，我考歷史，那麼我們都有希望。這樣我們清華就會有兩名公費留學生了。夏鼐一聽認為他說得也對，就同意，果然二人均被錄取。就當時夏鼐的學習情形言，他原致力於中國近代外交史和經濟史，對考古學所知甚少，為此他曾後悔，一度想放棄名額，準備重新報考清華的中國近代經濟史研究生。後經朋友勸說，才決定先出國看看再說。
當時要赴國外學習考古學，按規定學生在出國前必須有田野考古發掘的經歷，於是，清華大學確定傅斯年、李濟為其導師。夏鼐開始閱讀考古學書籍，而他閱讀的第一篇學術論文就是李濟在清華研究院時期于山西西陰村田野考古的發掘報告《西陰村史前的遺存》。
1935年1月4日，夏鼐抵南京，至中央研究院歷史語言研究所拜見李濟，並在所中廣泛閱讀中外文考古書刊，時間長達兩月有餘。在傅斯年和李濟安排下，這年3月，夏鼐抵河南安陽，參加梁思永領導的殷墟發掘團進行考古實習，在侯家莊西北崗殷代王陵區東部，先後發掘了幾座小墓和車馬坑。其間，與石璋如、劉燿、胡福林等考古人員相識。又遇及傅斯年陪同前來參觀的法國漢學家、探險家伯希和（Paul Pelliot）。許多年後的1983年，夏鼐應日本廣播協會（NHK）邀請，在日本做了三次有關中國文明起源的學術講演，在談到商代文明和安陽小屯殷墟的發掘時，夏說：「我是1935年春季在安陽殷墟初次參加考古發掘的，也是我第一次到這考古聖地。那一季我們發掘西北崗墓群。發掘團在侯家莊租到幾間房住下去。因為當時盜墓賊猖狂，曾寄來匿名信，要我們不要染指他們視為寶藏的西北崗墓群，否則當心性命，所以住處的門前有威風凜凜的武裝士兵站崗。」
夏鼐所言，自是安陽發掘後期的情形，而先前的發掘，其艱難險阻要比這時嚴重得多。最早駐守安陽的兵士由同情史語所考古人員處境的馮玉祥將軍所派，後來一直延續下來。兵士的進駐，在盜賊蜂起的年代，客觀上使殷墟發掘人員的生命和出土文物得到了保護，這是身處戰亂不休的年代，頗為慶幸的一件事。
夏鼐在安陽殷墟考古發掘實習期間，接受的是李濟、梁思永二人的指導訓練，因而繼吳金鼎之後，夏鼐算是從李濟直接受業的弟子。鼐，大鼎也。歷史竟是如此的巧合，此前的李濟不會想到在中國田野考古這道亮麗的星河中，竟有兩隻大鼎齊聚自己門下，並在日後的歲月領一時風騷，發出燦爛光芒。當年李濟與梁思永在美國哈佛大學學習時，皆受業於狄克遜教授並獲益匪淺，因而李、梁二人皆主張夏鼐赴美後仍投奔到狄克遜門下攻讀。不巧的是狄克遜剛好於這年病故，李、梁遂把英國倫敦大學定為中國考古學的培養基地。夏鼐徵得有關方面同意，改赴英國留學。於是，一個原本對考古學知之甚少的大學生，由於命運的安排，從留美改為留英，並由心儀的歷史學轉向陌生的考古學。
夏鼐即將赴英就讀，對同樣陌生的大英帝國、特別是即將就讀的倫敦大學充滿了好奇與遐想，而這時恰好在殷墟發掘工地上遇到了一位從這所學校臨時返回的留學生吳金鼎，二人自然地交往親近起來。對於這段經歷，夏鼐在回憶中作如是說：「我和吳先生的初度相識，是民國二十四年春在安陽侯家莊的工作站。那時他正由英國返國來搜集論文材料，偷空暇跑到我們的發掘團來看看。他的誠懇，他的模樣，初見面時便令人心折，相見恨晚。」
1935年夏季，夏鼐結束了安陽殷墟發掘實習活動，於8月7日在上海乘義大利郵船赴英國。途經香港、新加坡、科倫坡、孟買、蘇伊士運河、威尼斯，然後乘火車，於9月2日抵巴黎，3日到達倫敦。10月，正式在倫敦大學科特奧德研究所註冊就讀。
儘管吳金鼎比夏鼐大9歲，由於同為李濟的門生，並有了安陽殷墟相識、相知的經歷，外加共同的理想與追求，二人很快結成了親密無間的摯友，在生活、學習上的相互幫助與切磋自是必然。對此，夏鼐在回憶中曾繪聲繪色地說道：「在英倫時，我和他人很少往來，但時常不惜跑幾里路，爬上幾十級的樓梯，到他所住的三層樓小閣上去看他，一起聊天，有時在不列顛博物院中工作後一同出來，在英倫的狂霧中，並臂相偕，一面行走，一面談話。」此段敘述，如同一幕幕電影畫面，令人如同置身於霧都縹緲奇幻的生活中，親眼所見兩個風華正茂的東方青年學子，在霧氣瀰漫飛卷的倫敦古城，於一幢幢陳舊壯麗的樓群交織而成的街道旁側，身心充滿激情地探討著中國考古學未來的前景。那瘦削的背影在狂霧中漸行漸遠，若隱若現，如同他們東方祖國的命運，於政治幕霧與戰爭硝煙的裹挾中升漂沉浮，前途莫測。
1937年，吳金鼎通過論文答辯，獲得倫敦大學博士學位。次年，他的博士論文《中國史前的陶器》（Prehistoric Pottery in a,Kegan Paul,London,1938）獲倫敦大學出版基金資助並得以順利以英文在倫敦出版，由此成為中國學者研究中國史前各地區陶器的開先河之作。關於寫作這篇論文的目的，吳金鼎在序言中有明確地說明：「中國考古學中最令人迷惑的問題，就是中國文化的起源，以及中國與西方在古代的關係。而這些問題隨著彩陶的發現又再復甦引起爭論。」吳氏通過對各地區陶器的分析與比較研究，擬建立一個中國史前文化的年代順序表，以解決當時考古學界爭論不休的問題。對這部著作的成就，後世考古學史家陳星燦曾作過中肯的評價：「應該肯定吳金鼎已經正確地根據陶器的比較（主要在製作技術方面）把仰韶村的文化遺存劃分為兩個時期，這比梁思永漫然地稱之為混合文化已經進了一步。」又說：「吳金鼎氏雖然沒有論及彩陶的來源，但是通過對陶器的分析，把甘肅史前文化遠遠置於河南仰韶文化之後。這種做法也間接地否定了仰韶文化西來的假設。」
時身在英國曾親眼目睹吳金鼎撰寫這一長篇論文過程的夏鼐，後來不無感慨地論述道：「為了做這一研究，吳先生不但翻遍了所有已出版的關於中國史前陶器的書籍，親身觀摩了幾萬片已出土的陶片實物，並且還特地在倫敦中央高等工業學院，實習原始製作陶器的方法。他的這一部書，因為所收入的材料的豐富，已成為外國人研究中國史前陶器的必備參考書。雖然因為近數年來西北的考古工作者有了好些新發現，加之安特生氏近來將他二十年前在中國發掘的收穫，陸續寫成報告發表，所以新材料增加了不少，有許多可以補充或修正吳先生的書中的說法。但是在還沒有人出來再做這樣綜合的工作以前，吳先生這部書，仍不失為最詳盡的關於中國史前陶器的參考書。」斯言是也。
1937冬，吳金鼎攜夫人王介忱挾洋博士之光環、「海龜」之盛譽、成名著作《中國史前的陶器》之威力，涉洋渡海回到了生養他的故土。只是適逢中華大地硝煙瀰漫、人頭亂滾、血流涌動的「主大凶」之秋。中央研究院史語所與中央博物院籌備處已遷往長沙聖經學院，吳金鼎夫婦聞訊趕赴長沙，於戰亂中尋找李濟、梁思永等幾位導師。想不到剛剛抵達長沙值敵機轟炸，差點死於敵人炸彈之下。驚魂甫定，便跟隨梁思永等調查小吳門及北關外，因為那裡常有銅器時代墓葬出土。「十二月南京淪陷，研究所緊縮，又擬他遷。」
1938年春，史語所與中央博物院籌備處等機構遷昆明，吳金鼎受李濟之聘，出任中央博物院籌備處專門委員之職。自此，吳氏夫婦協助李濟對安陽殷墟出土的二十幾萬片典型陶器標本進行全面審查整理。同年10月，在李濟具體組織下，由中研院史語所、中央博物院籌備處聯合組織的「蒼洱古迹考察團」成立，吳金鼎任團長，吳的夫人王介忱以及剛從英國學成歸國的曾昭燏小姐為團員，另攜幾名技工赴雲南大理及洱海一帶進行史前遺址調