1919年12月9日，聶榮臻和同伴們乘法國(guó)郵輪“司芬克司號(hào)”，從上海楊樹浦碼頭啟程，前往法國(guó)。萬里遠(yuǎn)行，聶榮臻經(jīng)受了精神和體力上的磨煉。1920年1月14日抵達(dá)馬賽港。聶榮臻被分到蒙塔爾紀(jì)中學(xué)學(xué)習(xí)法文。在這里，他認(rèn)識(shí)了蔡和森、蔡暢、向警予、陳毅等人。不久，因蒙塔爾紀(jì)中國(guó)學(xué)生太多，聶榮臻被轉(zhuǎn)到法國(guó)北方的德洛，繼續(xù)補(bǔ)習(xí)法文。生活在法國(guó)學(xué)生群里，逼著他必須很快掌握法語。他買了個(gè)小鏡子，隨身攜帶，經(jīng)常面對(duì)小鏡，讀法文、講法語、觀察自己的發(fā)音口型。不到半年，法語水平就有了很大提高，開始學(xué)習(xí)數(shù)理化。當(dāng)年秋，進(jìn)了胡乃爾中學(xué)。這年底，積蓄將盡，他便去工廠做工，掙了錢再學(xué)習(xí)。

當(dāng)時(shí)法國(guó)缺少勞動(dòng)力，找工作比較容易。報(bào)紙上每天都有招工的廣告，只要去封信，得到回信后，經(jīng)過考試合格即可去做工。聶榮臻當(dāng)過汽車輪胎檢驗(yàn)工、鉗工、車工、煉焦工等。無論讀書還是做工，他都是在附近租間房子，幾個(gè)人擠在一起，自己做飯，條件艱苦。

1921年，聶榮臻的生活出現(xiàn)了大的轉(zhuǎn)折，現(xiàn)實(shí)斗爭(zhēng)使他毅然投入到3次學(xué)生運(yùn)動(dòng)中去。

半年多時(shí)間里，聶榮臻參加了3次大的斗爭(zhēng)。他看到了學(xué)友們?yōu)閲?guó)家民族利益付出了沉重的代價(jià)，經(jīng)受了極大的痛苦。在斗爭(zhēng)中，他思索著：祖國(guó)的前途何在？出路何在？進(jìn)占“里大”斗爭(zhēng)的失敗，對(duì)勤工儉學(xué)生沖擊很大，有些人相繼申請(qǐng)回國(guó)。而聶榮臻則在1921年12月8日的家信中宣告：“學(xué)不成，死不歸”。他于1921年11月底離開法國(guó)，前往比利時(shí)，進(jìn)入沙洛瓦勞動(dòng)大學(xué)補(bǔ)習(xí)班。沙洛瓦大學(xué)設(shè)有工程、機(jī)械、化學(xué)等課程。他于1922年暑期考入該校化學(xué)工程系。

沙洛瓦大學(xué)校園寬闊，環(huán)境優(yōu)美，設(shè)備齊全，師資力量雄厚，又有學(xué)生宿舍，再不用為住房而憂慮了。但聶榮臻卻不能潛心讀書。因?yàn)樗诮?jīng)歷著世界觀的轉(zhuǎn)變。20世紀(jì)20年代初期，由于俄國(guó)十月革命的影響，西歐各國(guó)宣傳馬克思主義的活動(dòng)出現(xiàn)了熱潮，在中國(guó)國(guó)內(nèi)，一批先進(jìn)人物也積極傳播馬列主義，促成了工人運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展和中國(guó)共產(chǎn)黨的誕生。國(guó)際國(guó)內(nèi)資產(chǎn)階級(jí)、小資產(chǎn)階級(jí)各派代表人物也紛紛登場(chǎng)，竭力宣傳各自的觀點(diǎn)和主張。這就形成了各種社會(huì)思潮相互沖擊、各種觀點(diǎn)相互爭(zhēng)鳴的紛紜局面。而這時(shí)的法國(guó)，馬克思主義十分流行，出版的書籍和刊物很多。除了馬克思主義以外，還有各種思潮，相互展開著激烈的爭(zhēng)論。1000多名留法勤工儉學(xué)生差不多都被卷進(jìn)去了。他們不是擁護(hù)這個(gè)黨派，就是擁護(hù)那個(gè)黨派，像國(guó)家主義派、無政府主義派，社會(huì)民主黨、國(guó)民黨，還有共產(chǎn)黨。留學(xué)生們一面做工、學(xué)習(xí)，一面參加各種活動(dòng)。在各種思潮沖擊面前，聶榮臻對(duì)“實(shí)業(yè)救國(guó)”的思想有了新的認(rèn)識(shí)。他反復(fù)思索究竟應(yīng)當(dāng)選擇什么樣的道路。出國(guó)以來，他遇到的問題很多，思想經(jīng)常處在矛盾中，覺得一切都同原來的設(shè)想不一樣。他就懷著這種矛盾的思緒，閱讀了《共產(chǎn)黨宣言》《共產(chǎn)主義運(yùn)動(dòng)中的“左派”幼稚病》《國(guó)家與革命》《共產(chǎn)主義ABC》等著作，還經(jīng)常閱讀從國(guó)內(nèi)傳到歐洲的《向?qū)А返瓤??！断驅(qū)А钒褌鞑ヱR列主義同分析研究中國(guó)問題結(jié)合了起來，對(duì)聶榮臻啟發(fā)很大。經(jīng)過反復(fù)的學(xué)習(xí)思考，終于他在思想上發(fā)生了飛躍，多年來目睹封建社會(huì)的腐敗，軍閥統(tǒng)治的殘暴，帝國(guó)主義給殖民地和附屬國(guó)造成的貧窮落后等等大量感性認(rèn)識(shí)，上升到了馬克思主義的理性認(rèn)識(shí)。他感到，出國(guó)勤工儉學(xué)時(shí)所抱的那種“實(shí)業(yè)救國(guó)”的愿望，是非常不現(xiàn)實(shí)的。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)命脈和工業(yè)系統(tǒng)幾乎都被帝國(guó)主義和它們的走狗所控制。中國(guó)的民族資產(chǎn)階級(jí)十分軟弱，要發(fā)展民族工業(yè)，不推翻軍閥統(tǒng)治的政權(quán)，只能是一種幻想，科學(xué)技術(shù)學(xué)得再好，即使是成為工程師，回國(guó)以后又有什么用呢？

從親身經(jīng)歷的斗爭(zhēng)實(shí)踐中，從馬克思、列寧的學(xué)說中，聶榮臻終于認(rèn)識(shí)到，要想拯救國(guó)家和民族的危亡，使四萬萬同胞都能有衣有食，只有建立勞工專政，實(shí)行社會(huì)主義。1922年6月3日他給父母親的信中，有這樣一段話：

不得手諭久矣，海外游子，懸念何如？又聞川戰(zhàn)復(fù)起，兵自增，而匪復(fù)猖！水深火熱之家鄉(xiāng)，父老之苦困也何堪？狼毒野心之列強(qiáng)！無故侵占我國(guó)土！二十一條之否認(rèn)被拒絕，而租地期滿，又故意不肯交還！尸位飽囊之政府，只知自爭(zhēng)地盤，擁數(shù)十萬之雄兵，無非殘殺同胞，熱血男兒何堪睹此？男也，雖不敢云以天下為己任，而拯父老出諸水火，爭(zhēng)國(guó)權(quán)以救危亡，是青年男兒之有責(zé)！況男遠(yuǎn)出留學(xué)，所學(xué)何為！決非一衣一食之自為計(jì)，而在四萬萬同胞之均有衣有食也。亦非自安自樂以自足，而在四萬萬同胞之均能享安樂也。此男之素抱之志，亦即男視為終身之事業(yè)也！

這封信中所體現(xiàn)的強(qiáng)烈社會(huì)責(zé)任感，成為聶榮臻世界觀轉(zhuǎn)變的起點(diǎn)，由“實(shí)業(yè)救國(guó)論”者變?yōu)橐蕴煜聻榧喝蔚纳鐣?huì)革命論者。

1922年6月，旅歐中國(guó)少年共產(chǎn)黨在巴黎成立。8月，由劉伯堅(jiān)和熊味耕介紹，聶榮臻參加了旅歐中國(guó)少年共產(chǎn)黨，開始走上了為共產(chǎn)主義事業(yè)奮斗的道路。

1923年2月17日至20日，旅歐中國(guó)少年共產(chǎn)黨在巴黎召開臨時(shí)代表大會(huì)，聶榮臻出席了這次大會(huì)。會(huì)議由趙世炎主持，主要討論接受國(guó)內(nèi)社會(huì)主義青年團(tuán)中央領(lǐng)導(dǎo)和團(tuán)員學(xué)習(xí)馬列主義的問題。在這次代表大會(huì)上，聶榮臻第一次見到了周恩來。經(jīng)過4天討論，會(huì)議通過了由周恩來起草的章程，改名為“旅歐中國(guó)共產(chǎn)主義青年團(tuán)（中國(guó)社會(huì)主義青年團(tuán)旅歐支部）”，選出5人為新的執(zhí)行委員，周恩來為書記。