Từ năm 1960 Nguyễn Thu Mỹ vào học trường phổ thông cấp 2 Hồng Tiến. Trong suốt 3 năm học cấp 2 bà đều đạt danh hiệu học sinh giỏi toàn diện, điểm tổng điểm tổng kết các môn của bà là 4 và 5 điểm (theo thang điểm của Liên Xô). Trong cuối mỗi năm học bà đều được thầy giáo chủ nhiệm Nguyễn Duy Mỹ khen ngợi như năm học lớp 5, trong cuốn học bạ ghi: Học giỏi có rất nhiều cố gắng trong học tập tiến bộ chắc chắn và nhanh, có triển vọng giỏi về toán cần duy trì và phát huy. Truyền thống học tập của bản thân tỏa tác dụng tới bạn bè… Tư cách đạo đức tốt, kính thầy, mến bạn… hay như năm lớp 6: Học giỏi, có cố gắng nhiều mặt rất đáng khen… công tác và lao động có ý thức cao, nhất là mặt văn nghệ”. Thầy Nguyễn Duy Mỹ là giáo viên chủ nhiệm của bà từ lớp 5 đến lớp 7, thầy dạy môn toán, thầy rất quan tâm tới học trò, bà rất thần tượng thầy và ước mơ sau này sẽ trở thành giáo viên như thầy. Bên cạnh việc học tập, cô học trò Nguyễn Thu Mỹ còn là một người cán bộ lớp rất gương mẫu, nhiệt tình tham gia các hoạt động của trường nhất là hoạt động văn nghệ. Ngày đó bà hát rất hay, khi bào hát bài “Reo vang reo, ca vang ca”, thầy Nguyễn Duy Mỹ rất xúc động. Nhưng tiếc rằng đến năm lớp 8 do bị cắt Amidan nên từ đó bà không tham gia hát. Là chị cả trong gia đình có 7 anh chị em nên ngoài giờ đến trường về nhà bà còn giúp đỡ bố mẹ trông em, làm việc nhà nông cùng với mẹ, nhưng kết quả học tập của bà luôn đạt thành tích cao, bà là tấm gương cho các em trong gia đình và các bạn trong làng học tập, Phó giáo sư Thu Mỹ chia sẻ: Bây giờ tôi vẫn nhớ cảm giác lên nhận phần thưởng hồi cấp 2, cái cảm giác đấy nó lạ lắm bây giờ tôi vẫn nhớ mùi giấy nó thơm làm sao. Mỗi lần cuối năm được phần thưởng, về bố mẹ rất phấn khởi và tôi là niềm tự hào của gia đình.
Sau khi tốt nghiệp phổ thông cấp 2, Thu Mỹ dự thi và đỗ vào trường phổ thông cấp 3 Nguyễn Gia Thiều. Năm lớp 10 bà đạt danh hiệu học sinh giỏi toàn diện, trong học bạ cô giáo chủ nhiệm Nguyễn Loan có nhận xét: Nỗ lực học tập, tiến bộ đều, sức học khá, là học sinh của Hà Nội thi giỏi văn miền Bắc. Có ý thức lao động tốt, có tham gia thực hành, tham gia công tác địa phương tốt. Sức khỏe tốt, có khả năng tham gia cứu thương.
Ngay khi đỗ vào trường cấp 2 Hồng Tiến, Nguyễn Thu Mỹ được nhà trường cấp cho cuốn học bạ này. Cuốn học bạ ghi lại số điểm tổng kết các môn học, lời phê của giáo viên chủ nhiệm, nhận xét đóng dấu xác nhận của Hiệu trưởng từ năm học lớp 5 đến lớp 10.
Phó giáo sư Nguyễn Thu Mỹ lưu giữ cẩn thận hai cuốn học bạ này bởi nó luôn gợi nhớ trong bà những kỷ niệm về một thời học sinh sôi nổi với những thành công trong học tập và hoạt động khác. Ngày 9-12-2015 bà đã tặng hai cuốn học bạ kể trên cho Trung tâm Di sản các nhà khoa học Việt Nam.
