穆旦之所以入芝加哥大學，與他的女友周與良已先在該校就讀有關。
周與良原籍安徽東至，曾祖父周馥發跡於李鴻章的淮軍，清末先後任山東巡撫、兩江總督，家業隨之興旺發達。祖父周學海，1892年進士，官至浙江候補道，《清史稿》有傳。周學海、周學熙兄弟曾師事李慈銘，李氏在日記中說周氏兄弟無貴族子弟氣。周學海性喜醫學，刊有《周氏醫學叢書》三集。周與良之父周叔弢乃著名的民族實業家、藏書家，後輾轉青島與天津，新中國成立後曾出任天津市副市長、全國政協副主席等職。
周與良兄弟姐妹十人，分別是：長子周一良、次子周珏良、三子周艮良、四子周杲良、五子周以良、六子周治良、七子周景良、長女周珣良、次女周與良、三女周耦良。因是名門望族和財富充盈的書香之家，十個兄弟姐妹皆受過良好教育。其中周一良、周珏良、周艮良、周杲良、周與良後來皆成為著名教授、學者，在20世紀中國歷史上，其政治、經濟、文化、醫學、宗教、收藏、戲曲等領域，時常見到周氏家族中人的身影。而周與良的大哥周一良，更是名噪一時，被學術界認為是繼承陳寅恪學術衣缽的最得力人選，只是「文革」時期在北京大學參加江青組織指揮的「梁效」寫作班子而名聲掃地，與陳寅恪的學術衣缽徹底絕緣。周珏良是清華大學外文系出身，與穆旦屬同班同學，戰後和穆旦的另一位同學王佐良同任清華大學外文系教授。正是因為這一關係，穆旦於1946年在周珏良家中結識了其妹、時正在燕京大學生物系攻讀研究生的才女周與良，並很快建立了戀愛關係。1948年年底，周與良赴美國芝加哥大學生物系攻讀博士學位，穆旦隨後進入芝加哥大學攻讀，也算順理成章。
自20世紀二三十年代起，芝加哥大學就是中國留學生主要集聚地之一。若以大的歷史框架劃分，像戰前在此就讀過的饒毓泰、葉企孫、查良釗等人屬第一代，而戰後進入該校的應算第二代，而第二代學生人數遠勝第一代數倍。當穆旦進入芝加哥大學校園的時候，在此就讀和訪學的就有楊振寧、李政道、李志偉、鄒讜、盧懿庄夫婦、周與良的二哥周珏良、傅斯年的侄女、傅樂煥胞妹傅樂淑、陳夢家夫人趙蘿蕤，以及剛由哈佛大學得了博士學位轉入芝大教中文的王伊同、婁安吉一家和在芝大教數學的陳省身，另外還有一個西南聯大外文系畢業的學生巫寧坤等。許多年後，巫寧坤回憶說：「1948年3月，我從美國印第安那州曼徹斯特學院畢業後，進入芝加哥大學研究院攻讀英美文學博士學位。當時已有數十名中國研究生在那裡深造，多半在『國際公寓』寄宿。我到校後也住在那裡，結識了其中不少人。在英文系研究生中有趙蘿蕤、周珏良、查良錚（穆旦）等人，他們都是國內英語界的精英，我的良師益友，後來數十年中的患難之交。」又說：「珏良，我曾在昆明西南聯大見過一面，他的堂兄、我的忘年交周煦良教授介紹的。當時他已從清華大學外文系畢業，留校任助教，我是外文系一年級新生。那是1939年的事了，一別九年，倒成了朝夕過從的異國同窗。」
巫寧坤比穆旦早到芝加哥大學一年多，因而與周與良、趙蘿蕤等女生相識並成為朋友，當穆旦到校時，趙蘿蕤已經回國任教於燕京大學，二人並未於芝大謀面，而趙的丈夫陳夢家更是提前歸國，周與良的哥哥周珏良已受清華大學之聘歸國，在行至舊金山時與赴芝加哥的穆旦相遇，穆旦還把帶在身邊的幾十美元讓周帶給北平的母親。應當說，當穆旦進入芝加哥校園大門的時候，戰後赴美留學的高潮已經退卻，已經到了決定是走是留，是回歸大陸，還是投奔台灣這一關係人生命運的最後關頭。
1949年12月23日，穆旦與周與良在佛羅里達州傑史遜維爾（Javille）結婚，結婚儀式極其簡單，在市政大廳登記後，由周與良的四哥、時正在哈佛大學動物研究中心從事博士後研究的周杲良，以及兩位美籍導師做證婚人。婚後，夫妻二人在一家小旅館住了一個星期即返回芝加哥大學，先是同芝大經濟系的李志偉合租一套公寓，後又與巫寧坤合租一套有兩間的公寓。正是這段同學、同吃、合住的經歷，使穆旦夫婦與巫寧坤結下了終身友誼，並在未來的人生道路上互相慰藉，共同度過了一段苦難慘烈的悲情歲月。
1950年，國內大局已定，穆旦夫婦的去向也漸趨明朗，即一旦周與良獲得博士學位，便共同返回祖國大陸，為中共領導的新中國服務。因了這一決定，穆旦在攻讀英美文學的同時，開始有意識地選修俄羅斯文學。在西南聯大時代，穆旦曾學過俄文，還一度選修了俄語專家劉澤榮教授的俄國文學課。據當時在芝大的同學傅樂淑回憶說：「這門課程，每天六個小時，天天有課。從字母學起，到能讀俄國文學作品、報紙新聞、政府公文為止。選這一門課，等於平時上三年的俄文課。」1947年6月畢業於北大文科研究所的傅樂淑，因俄文功底太差，被這門課程弄得焦頭爛額，異常痛苦。但在外文系出身的穆旦看來，並沒有多大難度，在不長的時間裡，他的閱讀能力就超過了美國本土的研究生，為此經常被導師提名在課堂上做閱讀示範。遙想在抗戰時期，穆旦由長沙步行昆明，曾創造過背誦一部英文詞典的奇蹟。在芝加哥大學校園裡，再度上演了當年的一幕，在一年的時間裡，一部俄文詞典已被穆旦背誦完畢。而此時的穆旦與楊振寧、李政道等公費留學生的生活條件可謂天壤之別，他作為自費生必須半工半讀，白天上課或自修，夜間到一家郵局從事只有黑人才肯乾的繁重的運送郵包工作，以此賺取學費和生活費用。每天凌晨三四點鐘才能回家休息，為了省錢，每當休工回家，只是到黑人區買一個5美分的「熱狗」充饑，有時實在太過勞累，當「熱狗」拿在手中，不覺悲感交集，流下淚來。
1951年，穆旦夫婦與楊振寧、李政道、鄒讜、巫寧坤等芝加哥大學的中國留學生，組織了一個「研究中國問題小組」，對新中國成立後的情況進行探聽研究。對是否回國，楊、李等人舉棋不定，而穆旦與巫寧坤則傾向於盡快回國，迎接已經到來的偉大時代。
在學習英國文學與俄國文學的同時，穆旦試著把自己的詩譯成英文在美國一些報刊發表，居然很受讀者歡迎，並引起詩歌評論界關注。1952年，由美國詩人赫伯特·克里克莫爾（Herberc Creoreore）主編的《世界名詩庫（公元前2600－公元1950年）》（ALittle Treasury of World Poetry），收入了穆旦的兩首作品：《飢餓的中國》（From Hungrya）、《詩八首》（There Is NoNearer Nearness）中的部分章節，署名查良錚（ChaLiang-g）。這部《詩庫》僅有兩位中國現代詩人入選，另一位是擔任過中國科學院文學研究所所長的何其芳。
也就在這一年夏初，周與良獲生物學博士學位。未久，穆旦夫婦收到了台灣大學的邀請函，邀其至台大任教。幾乎與此同時，亦收到印度德里大學的聘請書（南按：時穆旦的族兄查良釗為德里大學教務長）。當時美國南部一些大學經常到芝加哥大學選聘教師，若到南部大學任教亦不繁難。但夫婦二人還是決定回歸祖國大陸，其緣由是夫婦雙方父母兄弟姐妹等親屬皆在大陸，回國後在各自的專業上也能開創一番新天地。在穆旦心中，牽掛和夢想更多的還是他熱愛的詩歌創作與翻譯外國文學作品，並認為中國的詩歌若想來一次「文藝復興」，非得借鑒外國詩歌的長處和新的意境不可，否則，絕無出路，而自己無疑是這項偉大使命的承載者與新墾土地的播種者之一。這一心境和志向，在穆旦歸國後致原西南聯大外文系同學，時正下放山西勞動的「九葉派」詩人之一杜運燮信中已明顯流露，信中說道：「我把拜倫的長詩又弄出『錫隆的囚徒』和『柯林斯的圍攻』兩篇，這種敘事詩很可為我們的詩歌借鑒。我最近還感覺，我們現在要文藝復興的話，也得從翻譯外國入手。你談到你的學生看你的『冬與春』而『不易懂』，欣賞的水平如此之低，真是哭笑不得。所以如此，因為他光喝過白水，沒有嘗過酒味。國內的詩，就是標語口號，分行社論，與詩的距離遠而又遠……在這種情況下，把外國詩變為中文詩就有點作用了。」
然而，祖國大陸已經改色，因中共已明確表示倒向蘇聯一邊，要在此時回返已不是件容易事。據周與良回憶：「當時留學生拿的都是國民黨政府的護照，又正值朝鮮戰爭時期，美國反華反共情緒正盛，且我為理科博士畢業生，美國政府根本不批准回中國大陸。」因而不得不設法求人，四處打聽能回歸的辦法。折騰了一個段落後，終於「找到一位猶太律師，花錢代向移民局疏通，加上我的導師B.Palser教授向移民局寫介紹信，證明『此人所學與生化武器無關，對美國國防沒有危害』，加之我們夫婦稱回國是定居香港，才最終獲准回香港。而國內親屬已替我們辦好香港入境手續。……實際