Из Ухтомской до центра Москвы добираться было долго и далеко, поэтому после их знакомства баронесса пригласила подругу пожить в её комнате на Цветном. Позже фон Мекк не раз предлагала ей прописаться на своей жилплощади, при этом она приговаривала, что чувствует, что её скоро арестуют… Но Елена Андреевна неизменно вежливо отказывалась. Впрочем, предвидение тапёрши сбылось – её отправили в ссылку. И мама Сергея вернулась к сестре на Ухтомскую, хотя позже сняла комнату на Гоголевском бульваре, чтобы быть ближе к работе.
Первого сентября 1938 года вместе с другими «новобранцами» Сергей окунулся в бурную студенческую жизнь прославленного института. Он сразу почувствовал существенное различие в условиях учёбы в своей школе и в вузе. Многочасовые курсовые лекции по предметам доселе ему неизвестным читали корифеи своего дела, имена которых потом он будет знать и почитать. Причём высокая планка преподавания предметов вполне органично соединялась с изрядными требованиями к студентам. И Сергей принял это поведение в новой для себя жизни. Ему не надо было прилагать к себе какое-то усилие – внутренне он был готов к серьёзной работе, каковой для него стало поступление в Бауманку.
После лекций Непобедимый спешил в читальный зал библиотеки, откуда он с однокашниками часто уходил уже при закрытии. Сложность такой интенсивной учёбы обременялась ещё и бытовой стороной нахождения в институте. С дневным обедом выручала институтская столовая, а вот ужин приходился на поздние часы, поскольку московские расстояния по километражу были несопоставимы со щигровскими.
Первокурсники тогда в большинстве своём не имели места в общежитии, и им приходилось приспосабливаться кто как мог. Сперва Сергей пользовался гостеприимством тёти в Ухтомской, куда надо было добираться час-полтора. Тогда по железной дороге до этой станции можно было доехать пригородным поездом на паровозной тяге. Поезда ходили нечасто, но чётко по расписанию – при наркоме путей сообщения Кагановиче за этим следили строго. Потом какое-то время он оставался ночевать в доме на Цветном бульваре, но когда хозяйку комнаты сослали и дверь опечатали, ему пришлось снова ездить на станцию Ухтомская.
Лишь через год, уже на втором курсе, для него открылись двери общежития, что сразу облегчило его студенческую жизнь, прибавило часы для занятий. В комнате вдоль стен стояли три кровати. Третьим здесь был хороший товарищ и однокурсник Сергея по фамилии Клименко, которого звали Довмонтом. Носитель столь редкого имени не удивлялся вопросам по этому поводу. При первом знакомстве он терпеливо разъяснил Сергею, что в переводе с литовского его имя означает «острие меча» и его когда-то носил князь, правивший в Пскове в XIII веке и тогда ещё бивавший немцев.
А вот другим обитателем комнаты в общежития стал ещё один Непобедимый – младший брат Виктор. На год позже он приехал в столицу и также успешно сдал все экзамены на тот же факультет, где учился Сергей. Хотя за его поступление пришлось побороться. Сергей Павлович потом вспоминал, почему поначалу его брату отказали в поступлении в Бауманку. Дело в том, что Виктору по получении школьного аттестата исполнилось лишь 16 лет. А в институте на то время действовало правило – не принимать абитуриентов возрастом до семнадцати. За ответом – почему такое ограничение? – братья пошли на приём в Наркомпрос, где их приняли, выслушали и вникли в суть дела. Оперативно там же подготовили письмо в поддержку абитуриента Виктора Непобедимого, с которым братья пришли в приёмную комиссию вуза. Там все возражения сняли, и Виктор следом за братом после успешной сдачи экзаменов стал студентом факультета «Н». Справедливости ради надо заметить, что вскоре это нелогичное правило возрастного ограничения поступающих в вуз отменили. К тому же времени общежитием стали обеспечивать и первокурсников, и Сергей с Виктором поселились в одной комнате с Довмонтом.
По учебным программам тех лет в институте первые три курса отводились общей инженерной подготовке, и только после прохождения «экватора» учёбы студенты вникали в специальные предметы. А чтобы теория лучше усваивалась будущими инженерами, их регулярно посылали на практику. На действующих предприятиях они наглядно постигали сущность технологических и производственных процессов. Кроме того, институтская стажировка расширяла и географические представления студента о своей стране. Уже после первого курса Сергей с большой группой студентов в летние каникулы поехал в Донецк, который тогда назывался Сталино. Ехали по железной дороге через Харьков и Дебальцево.