Pada tahun1904, Ratulangi meninggalkan tanah Minahasa. Pada waktu itu dia berusia 14 tahun. Di Jakarta, dia memasuki sekolah teknik, Koningin Wihelmina School (KWS). Dalam waktu empat tahun (1904-1908) dia berhasil mendapat ijazah KWS dengan nilai-nilai yang sangat tinggi. Setelah tamat dari Koningan Wihelmina School Ratulangi bekerja sebagai ahli mesin pada pembangunan kereta api di Priangan Selatan.
Pada tahun 1912 Sam Ratulangi melanjutkan studinya yang dimulainya di Belanda, tetapi tidak selesai karena sakit ibunya. Pada tahun 1913, dia menerima sertifikat untuk mengajar matematika untuk tingkat sekolah menengah (Middelbare Acte Wiskunde en Paedagogiek).
Ratulangi melanjutkan studinya di universitas di Amsterdam selama dua tahun lagi. Namun, dia tidak dapat menyelesaikan studinya karena tidak diperbolehkan mengikuti ujian. Aturan dari universitas mengharuskan dia memiliki sertifikat tingkat SMA. Sertifikat tersebut tidak dimiliki Ratulangi karena dia tidak pernah menyelesaikan studinya di Hogere Burgerschool (HBS) atau Algemene Middelbare School (AMS).
Tujuannya agar bisa diterima dan mendapat gelar dari jurusan matematika di Vrije Universiteit Amsterdam pupus. Meski mempunyai ijazah Lager Onderwijs (setingkat SMA) dan Middlebare Acte (setingkat diploma), Vrije Universiteit Amsterdam menolak memberikan gelar kepada Ratulangi. Alasannya, Ratulangi tidak mengantongi ijazah HBS atau AMS tersebut.
Ditolak Amsterdam tidak membuat Ratulangi patah arang. JH Abendanon, seorang sosialis Belanda yang juga kawan pena RA Kartini, membantu Ratulangi pindah ke Zurich University. Selama empat tahun 1915-1919 di Universitas Zurich, Ratulangi mendapat gelar Doktor dalam Ilmu Pasti dan Ilmu Alam dari Universitas Zurich, Dr Ratulangi mengabdikan dirinya dalam lapangan pendidikan dan asuransi bagi negeri tercinta yaitu Indonesia.