Năm 1946, đang học trường Khải Định-Huế (nay là trường Quốc học Huế), Nguyễn Xuân Huyên đi theo kháng chiến theo lời hiệu triệu của Bác Hồ, sau đó tự ôn tập để thi tốt nghiệp trường Trung học phổ thông ở Đào Giã, Phú Thọ, năm 1948. Sau khi tốt nghiệp Trung học phổ thông Nguyễn Xuân Huyên lựa chọn học trường Pháp lý đóng tại Vĩnh Yên, vì có người thân làm Hiệu trưởng trường. Học được một tháng, thấy không phù hợp lại cách xa nhà, khi đó biết tin cách nhà khoảng 5 cây có trường Đại học Y đóng ở Trung Giáp, nên Nguyễn Xuân Huyên đã thay đổi quyết định, chọn thi và học trường Y (Ban Quân y).
GS Nguyễn Xuân Huyên kể lại: Khóa học của ông vào trường tháng 8-1948, ít may mắn, có thể coi là khóa "thất học". Năm thứ nhất, trường đóng ở Trung Giáp, Phú Thọ. Học được kỳ I, Pháp đánh lên Trung Giáp, nên trường phải đóng cửa và đi sơ tán về Ngòi Quẵng, huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang. Trong lần sơ tán này, sinh viên – Đảng viên Nghiêm Tằng Lẫm xung phong phạt rừng tìm đường để thầy trò lên Chiêm Hóa. Nhưng không may, khi sinh viên Lẫm đi đến đường cái nối Việt Trì, Phú Hộ, Cầu Hai thì bị Pháp bắt, khám trong người thấy có thẻ Đảng viên nên anh đã bị địch bắn. Một tấm gương sinh viên để lại cho Nguyễn Xuân Huyên nhiều suy ngẫm.
Trong điều kiện phương tiện học tập thiếu thốn, khóa ông đều chủ yếu phải "tự học là chính". Các sách giáo khoa ít ỏi các thầy cung cấp được sinh viên truyền tay nhau "cày xới", ghi chép lại để "làm vốn". Tình thầy trò ngày đó thật thắm thiết, cởi mở và học trò thường xưng hô với các thầy thân mật bằng "anh-em".
Năm 1950, khi Nguyễn Xuân Huyên được điều động làm Quân y xá trưởng Quân y Mặt trận Thượng Lào. Trước khi lên đường nhận nhiệm vụ, một hôm, Nguyễn Xuân Huyên được gọi lên gặp Thầy Tùng. Nguyễn Xuân Huyên lo lắng, không biết có chuyện gì, nhưng khi đến gặp, thầy Tùng nói: "Anh bị thoát vị bẹn, anh sắp ra mặt trận, nếu chẳng may trong đơn vị không có phẫu thuật viên thì rất nguy hiểm". Thế là thầy Tùng mổ cho ông. "Bây giờ trên cơ thể tôi vẫn còn vết mổ ấy của thầy Tùng: rất đẹp, nhỏ, ngắn. Đã qua 50 năm vẫn không có trục trặc nào. Tình cảm thầy trò ngày xưa là như vậy đấy." – GS Nguyễn Xuân Huyên cười vui kể lại.
Một thầy mà Nguyễn Xuân Huyên cũng rất ấn tượng là thầy Đặng Văn Ngữ. Thầy Ngữ là một chuyên gia về vi trùng học, đã rời Nhật Bản để về nước, vượt núi rừng về Chiêm Hóa tham gia đào tạo các sinh viên y khoa và xây dựng cơ sở sản xuất Penicilin – góp phần quan trọng trong việc điều trị thương bệnh binh bị nhiễm trùng. Hay khi vào học trường Y, Nguyễn Xuân Huyên đã từng được nghe chuyện Pháp nhảy dù đánh Chiêm Hóa, lùng sục tìm kiếm, bắc loa gọi mời thầy Tùng, thầy Di về Hà Nội nhưng các thầy không về, vẫn quyết tâm bám rừng, tham gia kháng chiến. Những con người từng sống trong nhung lụa đã quyết tâm từ bỏ tất cả, chấp nhận khó khăn, gian nan, thiếu thốn để phục vụ đất nước, là những "ngôi sao sáng" tác động đến tư tưởng của Nguyễn Xuân Huyên lúc đó.
GS Nguyễn Xuân Huyên
Sau hai năm công tác tại Mặt trận Thượng Lào, Nguyễn Xuân Huyên được điều động về công tác tại Quân y viện 6 (sau đổi thành Quân y viện 9), thủ trưởng của ông là BS Nguyễn Ngọc Doãn. BS Doãn cũng là một tấm gương về chịu đựng gian khổ, khó khăn, từ bỏ cuộc sống giàu có ở nội thành để đi theo kháng chiến.
Cũng trong thời gian công tác tại Viện 6, là người trực tiếp tiếp xúc, điều trị cho các thương binh, Nguyễn Xuân Huyên được nghe những câu chuyện họ đã chiến đấu như thế nào. Cùng với câu chuyện về chiến sĩ La Văn Cầu đã gợi cho Nguyễn Xuân Huyên liên tưởng tới lời nhạc trong các sáng tác của nhạc sĩ Lưu Hữu Phước trong bài “Tiếng gọi thanh niên”: "…Này sinh viên ơi đứng lên đáp lời sông núi…", rồi đến những ca từ trong bài hát "Hội nghị Diên Hồng", trong đó với những lời hô: Quyết chiến! Quyết chiến! Hi sinh! Hy sinh! Tất cả những câu ca đó đều ảnh hưởng đến tư tưởng, làm cho Nguyễn Xuân Huyên thêm gắn bó với thương binh, với đơn vị. Đáp lại những tình cảm đặc biệt của Nguyễn Xuân Huyên, hàng ngày anh em thương binh nhắc nhà bếp trích ra một bát nước súp hoặc nước hầm xương, hầm thịt để vợ ông nấu cháo cho con trai đầu lòng vì vợ ông ít sữa, khiến vợ chồng ông không khỏi xúc động.
Những tấm gương của người thầy, người bạn từ thời sinh viên, và cả thủ trưởng, cùng những thương binh nơi Nguyễn Xuân Huyên công tác đã "níu chân" ông ở lại vùng kháng chiến vào thời điểm cam go nhất. Đó là vào năm 1953, khi Nguyễn Xuân Huyên đang công tác tại Quân y viện 6 đóng tại Phú Thọ thì được cha (đang ở "trong thành") cho người cầm 5 chỉ vàng đến đưa ông và chị gái để làm lộ phí đi đường về Hà Nội. Trước đó, sau ngày toàn quốc kháng chiến (1946), cha của ông đi ra vùng kháng chiến, làm việc tại một cơ sở đóng ở Phú Hộ, Phú Thọ. Khi Pháp đánh từ Việt Trì lên, cụ theo cơ quan chuyển vào Thanh Hóa cho đến khoảng 1952-1953. Vì sức khỏe yếu nên cụ vào thành để điều trị, sau đó làm giáo viên môn Thực vật tại trường Đại học Tổng hợp và cũng có mối liên hệ với trường Y ở Hà Nội, vì thế cụ rất muốn hai chị em ông cùng về trong thành.
Đứng trước tình huống trên, trong tâm trí Nguyễn Xuân Huyên là một cuộc đấu tranh tư tưởng giữa việc ở lại Viện 6 hay về Hà Nội theo mong muốn của cha. Sau một thời gian suy nghĩ, ông cùng chị gái quyết định ở lại vì xung quanh có rất nhiều đồng nghiệp, bạn bè cũng có quyết định như vậy. GS Nguyễn Xuân Huyên nhớ lại: "Thật là khó khăn cho quyết định ở lại của tôi. Nếu lúc đó tôi "dinh tê" về Hà Nội, chắc cuộc đời sẽ rẽ sang một hướng khác. Nhưng tôi chưa bao giờ mảy may hối hận về quyết định của mình".
Hoàng Thị Liêm