1906年12月，由于家庭经济困难到无法支持他继续读书，他不得不退学。1907年1月，赵太侔去烟台教会办的实益学馆学习英文。这里教授英语和商业，是烟台的最高学府。赵太侔深知父母艰辛，全力苦读，成绩名列前茅，英文特别突出。这也为他后来出国留学创造了有利的条件。
日子一长，赵太侔发现，实益学馆就是一个“买办养成所”。这些学生大部分是基督教徒，学习的终极目的是找一份海关、邮局或洋行的工作。赵太侔对这些不感兴趣，他和实益学馆的三名同盟会员常在一起，读书交流、举办演讲会。正好学馆旁边就是东牟公学，这里实际上是烟台同盟会的一个聚集地。只要有时间，赵太侔就会来到这里，听他们宣传革命思想，也确立了自己的人生方向。他一度认为，只要推翻清朝政府，建立起民主制度的共和国，就可以让政治面貌一新，国家可以富强，人民会过上幸福的日子。
此后，他到济南做绘图员，亲眼目睹政府内部的腐败，坚定了投身革命的决心。
他觉得习武可以救国，就报考了清政府的陆军小学堂。学堂里课程丰富，除了文理科还教授一些军事基本知识。
北大求学名师教诲 一生学养奠定基础
1911年，辛亥革命开始席卷全国。武昌起义之后，各省纷纷响应。赵太侔和同学也积极参加了山东独立运动，运动遭到袁世凯等反动势力镇压，最终失败。赵太侔和同学逃到青岛后转到上海。后来袁世凯窃取了辛亥革命的成果，开始对革命派进行反扑。
后来赵太侔回忆这一段历史说：“清帝退位才又回到益都，随后同盟会改组为国民党，这使大家都觉得革命已经成功，天下太平，以后只需要议会政治来推行党的政纲就可以了，我当时也很以为然。”
1912年8月，赵太侔在临淄小学任教员，以此身份为掩护继续做革命工作，12月他辞职报考了国民党在北京开办的国民大学。赵太侔于1913年1月在济南申请加入了中国国民党，并任国民党青州区党部干事。
1914年8月他又考入国立北京大学英文系。在学校，赵太侔同何思源、杨振声、袁振英成为挚友，他系统地学习了历史和语言、中外文学知识，英语更加成熟。1914年的北京大学正是蔡元培任校长，北大汇集了大量学者，鼓励学术研究，北大成了新文化运动的启蒙地。胡适、刘半农、周作人、陶孟和等名士都曾为赵太侔授课，他一生的学养在北大奠定了坚实基础。
1917年7月，赵太侔毕业，在山东省立第一中学任英文教员，同时兼职教授山东省立第一师范学校的英文课。
1919年1月，此时一战结束不久，赵太侔到加拿大，又到了美国，出版《劳动潮》周刊，提出了自己的救国主张。虽然他在思想上还有局限性，但也表现了一个知识分子的爱国情怀。