在哈佛攻读三年后，陈寅恪离美赴德，到柏林大学继续攻读梵文和多种东方文字。第一次世界大战结束后，德国虽然是战败国，但是柏林大学却像一颗璀璨的明珠，吸引着世界各国的留学生。特别是它的东方语言文字学研究处于当时世界领先水平。1921年9月，陈寅恪进入柏林大学东方语言研究所，受业于路德施（lueders）教授。路德施教授是著名的印度学家，毕业于哥廷根大学。其师基尔霍恩以研究梵文语法和碑铭著称。路德施1903年起就职于罗斯托克大学，1908年转赴基尔大学任教，1909年后则到柏林大学任印度学教授，同时自1920年起还担任了普鲁士科学研究院的常务主任。其主攻方向为巴利文和梵文佛教文献，尤其致力于吐鲁番佛教义书的考释与整理，成果颇受国际东方学界的重视。后来季羡林先生1935年到德国留学，其指导教授瓦尔德施米特（waldschmidt）就是路德施教授的高徒。在柏林，陈寅恪还时常听柏林民俗博物馆馆长缪勒（mueller）讲授佛经文献阅读课程。缪勒与著名的中亚考古学家勒柯克齐名，是德国第一流的东方学家。他不仅精通多种东方古文字，而且是一位造诣精深的佛学专家。本世纪初，德国探险队在我国新疆的吐鲁番及库车地区调查发掘，获得古文书文物甚多。缪勒和路德施一样，是最早对这批材料进行研究的学者。在研究所，陈寅恪还听过海尼斯（haenisch）、佛兰科（franke）两位所长的课。这两位教授都是梵文和比较语言学的大师，海尼斯对蒙古史、元史的研究，佛兰科对中国古代文化史的研究，都做出了杰出的贡献。
这几位教授身上所体现出的德国学术特有的理性思维习惯及其解决问题的方式对陈寅恪产生了潜移默化的影响，在他后来的教学与科研实践中，我们仍然可以窥见德国学者的影子。
其一，德国学者特有的对“精确性”的追求，在陈寅恪后期的教学科研生涯中有充分的展现。1936年2月在“魏晋南北朝史”课上，他回答学生有关李商隐诗写作时期考证诸问题时，曾自述所用的考证方法是：先确定“时”与“地”，然后核以人事。合则是，否则非。“时”与“地”之交叉点，犹如解析几何中的坐标。后来他晚年在广州对助手黄萱说，人家研究理科的，是分秒不差；而他的文史研究，是年、月、日不差。也就是说，他写的某人某事，在历史上是发生在何处、何年、何日，是不会相去太远的。这些话都可以说是他在学术上追求“精确性”的自白。而这种对“精确性”数十年不懈的追求，自然很容易使人想起陈寅恪的留德背景，以及这种背景与德国学术“精确性”之间的某种关联。
其二，德国学者固有的对“彻底性”的偏爱，在陈寅恪后期的论著中也时时有所显露。以他对唐代诗人元稹的《连昌宫词》考证为例，从1933年发表《读连昌宫词质疑》到五六十年代数次修订《元白诗笺证稿》中的有关章节，方法未改，结论未变，而论据则不断增加，论证过程也更为细密；甚至为了进一步确证该诗非元稹亲赴连昌宫写实之作，而徵引了植物学与气象学的论据。诗文考证亦采用如此穷极底里的方式，这在近现代的中国古典文学考据论著中是颇为少见的。而追根寻源，似仍不能不联想及德国学术方法中“彻底性”一面的影响。
当时德国的历史语文考证学派和史学界的主流学派——兰克学派，对陈寅恪的影响也很深。众所周知，西方近代史学几乎无不受德国的历史语言考证学派的影响，这一学派对于语文水平有极高的要求，维也纳大学史学研究法教授鲍瓦（w.bauer）在二十年代于《历史研究入门》一书曾对此下了两个标准：“第一，最上乘，应当多识外国文，……除古代语言（拉丁文、希腊文）外，学历史的人，至少能随时互译现代几种通行世界的语言（如英文、法文、意大利文）和用这些语言写成的历史著作。第二，其次须通达研究范围内有关系的各种语言，能运用这些语言作史料研究的补助，以便解决与自己研究有关的问题。”倪不尔（niebuhr）和洪保得（humbodlt）是德国历史语文考证学派的两位大师级人物。倪不尔的贡献，主要在于推进信史的建立。他主张把神话和不实的记载，排除于史著之外，使隐晦的真相重新建立起来。倪氏能使用二十几种语言，所撰《罗马史》等著作，颇具考证批评的风格。洪保得对于德国历史语文考证学派基础的奠定有着不可磨灭的贡献。他提出了史学致知的两大步骤：首先，确定历史事实，发现事实之因果关系，且将这一关系从整个历史背景中去了解，然后进而追求史实背后的思想和意义。继洪保得和倪不尔之后的兰克则是这一学派的集大成者。兰克（ranke）早年从事语言研究，后来志趣转向史学，创立了兰克学派，成为西欧“科学的史学”的开拓者。兰克标榜客观主义，竭力主张写历史要客观公正，还历史以本来面目，力求不夹带个人任何政治偏见和宗教偏见。兰克治史，极重视史料。在兰克史学的治史方法中，寻求史料与考订史料是其全部史学的基石。在这位19世纪德国史学巨匠看来，撰史必须掌握第一手资料，才能写出可信的历史。因而，他笃信原始史料，主张用档案文献（主要是官方的档案文献）、活动者的记录、来往信件等来编写历史，尤其重视目击者的记录，并视这是“最高见证”。他不仅崇尚史料，而且十分强调对它们进行考证与辨析，并确立了“内部考证”与“外部考证”相结合的方法。而兰克学派方法论的核心在于通过个体直觉地理解整体精神，以揭示历史的本质，这也是兰克历史主义方法的重要特征。陈寅恪受兰克影响，十分重视史料，重视考证、纠谬、校勘、补遗、互证，而且一丝不苟。正如杨步伟、赵元任先生所回忆的那样：“寅恪总说你不把基本的材料弄清楚了，就急着要论微言大义，所得的结论还是不可靠的。”而“在史中求史识，在历史中寻求历史的教训”也正是陈寅恪治史的目的，以通识的眼光洞见过去，把对历史真相的认识提高到理性的阶段，使陈寅恪的国史研究达到了相当高的水平。
此次在德留学，本由江西省教育司公费资助，但因国内时局动荡，官费常常停寄。再加上陈寅恪的弟弟陈登恪自1919年北京大学文科毕业后，也到法国巴黎留学，家中无力在经济上支持他们。所以陈寅恪在德国的留学生活是十分艰苦的。陈寅恪的幼女陈美延曾追记道：“父亲在德留学期间，官费停寄，经济来源断绝，父亲仍坚持学习。每天一早买少量最便宜面包，即去图书馆度过一天，常常整日没正式进餐。”由于德国人不喜欢食猪内脏，所以猪内脏特别便宜。据杨步伟、赵元任回忆，陈寅恪是苦学生，上饭馆吃饭，为了省钱，每次总是要最便宜的炒腰花。还有一次，他和俞大维请赵元任夫妇看歌剧，把他们夫妇两人送到剧院门口就要走，陈寅恪解释说：“我们两个人只有这点钱，不够再买自己的票了，若要自己也去看，就要好几天吃干面包。”
即使在这样艰苦的环境中，陈寅恪也丝毫没有改变爱书藏书的性格。1923年初，他从一家中国报纸上读到商务印书馆重印日本刻《大藏经》的消息，马上给国内的妹妹写信，在信中道出了购书的良苦用心和久在国外不归的原因。信中说：“我前见中国报纸告白：商务印书馆重印日本刻《大藏经》出售，其预约卷约四、五百元。他日恐不易得，即有，恐价亦更贵。不知何处能代我筹借一笔款，为购此书。因我现必需之书甚多，总价约万金。最要者即西藏文正续藏经两部，及日本印中文正续《大藏经（——原文无‘经’字）》，其他零星字典及西洋类书百种而已。若得不之，则不能求学。我之久在外国，一半因外国图书馆藏有此项书籍。一归中国，非但不能再研究，并将初着手之学亦弃之矣。我现欲筹得一宗巨款购书，购就即归国。此款此时何能得，只可空想，岂不可怜。……西藏文藏经，多龙树马鸣著作而中国未译者。即已译者，亦可对勘异同。我今学藏文甚有兴趣，因藏文与中文系同一系文字，如梵文之与希腊、拉丁及英、俄、德、法之同属一系。以此之故，音韵训诂上，大有发明。因藏文数千年已用梵音字母拼写，其变迁源流，较中文为明显。如以西洋语言科学之法，为中藏文比较之学，则成效当较乾嘉诸老，更上一层。然此非我所注意也。我所注意者有二：一历史，唐史、西夏、西藏即吐蕃藏文之关系不待言；一佛教，大乘经典，印度极少，新疆出书者亦零碎。及小乘律之类，与佛教史有关者甚多，中国所译，又颇难解。我偶取《金刚经》对勘一过，其注解自晋唐起至俞曲园止，其间数十百家，误解不知其数。我以为除印度、西域、外国人外，中国人则晋朝唐朝和尚能通梵文，当能得正确之解，其余多是望文生义，不足道也。隋智者大师天台宗之祖师，其解‘悉檀’二字，错得可笑。好在台宗乃儒家五经正义二疏之体，说佛经与禅宗之自成一派，与印度无关者相同，亦不要紧也。禅宗自谓由迦叶传心，系据《护法因缘传》。现此书已证明为伪造。达摩之说，我甚疑之。旧藏文既一时不能得，中国《大藏》，吾颇不欲失此机会，惟无可如何耳。又蒙古、满洲、回文书，我皆欲得。可寄此函至北京，如北京有满、蒙、回、藏文书价廉者，请大哥五哥代我收购，久后恐益难得矣。”从这段话中可以看出陈寅恪买书完全出于学术研究的需要，他要以中外各种文字为工具，来研究历史。
据赵元任夫妇回忆，当时在德国的学生们大多数玩得乱得不得了，只有孟真（傅斯年）和陈寅恪两个人是“宁国府大门前的一对石狮子”。陈寅恪在国外留学多年，始终踏踏实实研究学问，志在求得真才实学，不要任何学位，因而受到留学生们的敬重。1923年2月毛子水到柏林，傅斯年就告诉他：“在柏林有两位中国留学生是我国最有希望的读书种子：一是陈寅恪；一是俞大维。”毛子水同陈寅恪相识后，有一次去陈寅恪的住处，看见他正伏案读卡鲁扎（kaluza）的古英语文法。当时德国已有较好的书，而他却还费工夫读这样一部老书，这令毛子水十分不解。陈寅恪却半开玩笑地解释说：“正因为它老的缘故，所以才读它。”事后，毛子水体会到这并不是一句戏言，“无论哪一种学问，都有几部好的老书。在许多地方后来的人自然有说得更好的，但有许多地方，老书因为出自大家手笔，虽然过了好多年，想法和说法，都有可以发人深思处”。陈寅恪读书不走捷径，甘坐冷板凳，广泛阅览世人少读和不读之书，从中发现其价值，可见陈寅恪的扎实学风。
陈寅恪被誉为中国“最有希望得读书种子”，此话绝非虚言，其用功之勤，学问之深，单从他在这一时期所作的读书笔记就可略见一斑。笔记共达64本之多，具体可以分为以下几类：
藏文十三本，有他抄录的藏文佛典、碑文以及藏文字母、单字、语法等。如《阿弥陀经》、《妙法莲花经》、《长庆唐藩会盟碑文》、《御制平定准噶尔勒铭伊犁之碑文》、《吐米三十颂要义略述》等。
蒙文六本，其中有蒙文字母表、元音表、复合元音表、辅音、数词、名词的格、前置词、副词前置词、蒙德词汇以及语法、词典、文选、文学等书目。
突厥、回鹘文十四本，其中有两种文字的字母、词汇、语法、碑文、文章，以及听路德施教授讲课的课程表等。
吐火罗文一本，抄有摩尼教79种书目、五种造纸历史书目，《弥勒会见记》以及内容涉及古代天文、亚述天文表、丝绸之路的书目多种。
西夏文两本，题名西夏《法华》，抄有西夏文四字句等。
满文一本，抄有满文和一些书目。
朝鲜文一本，抄有当时的同学、后来的朝鲜著名语言学家、社会活动家李克鲁在柏林的地址；朝鲜文语法名词、语法分析表和会话等。
中亚、新疆二本，一本封面用德文题“吐鲁番出土文物”，抄有《优婆离经》，东方摩揭陀语、医药、占星学、语法等书目多种，中亚书目170种，西藏书目200多种。
佉卢文两本，抄有佉卢文和婆罗谜文分布情况，音变规律、和阗佉卢文断简等。
梵文、巴利文、耆那教十本，其中抄有梵文拉丁字母转写的《一切有部律》经文、巴利文词汇、耆那碑文等。
摩尼教一本，抄有摩尼教经文词汇等。
印地文两本。内容为书目、印地文词汇和语法。
俄文、伊朗文一本，抄有古代波斯文、中世纪波斯文、巴利维文和俄文字母、单词、语法等。
希伯来文一本，抄有希伯来字母和词汇，有德文注解。
东土耳其文一本。
《法华经》、《天台梵本》各一本，各抄有姚秦三藏法师鸠摩罗什译《妙法莲花经》第一卷，用拉丁文抄录的《天台梵本》，以及藏文字母和西夏文词汇。
《金瓶梅》摘要一本，抄有西门庆与应伯爵对话，以及两人在玉皇庙结拜等内容。
季羡林教授断言：“这些笔记本，虽然看起来数目已经很多了，但肯定还不是全部，一定还佚失了一些。”不过就从陈寅恪先生所保留下来的这部分笔记本中我们可以看出其治学范围之广、治学功夫之深。与他同在德国留学的罗家伦说：“他是由博到精最成功的一个人。”谓其师“博学多能，泛滥无涯”，确实无愧于“读书种子”这一称号。
陈寅恪在欧美留学多年，未曾猎取任何学位，完全是为了获得真知而读书。正如萧公权所说：“我知道若干中国学者在欧美大学中研读多年，只求学问，不受学位。陈寅恪先生就是其中最特出的一位。真有学问的人绝不需要硕士、博士头衔去装点门面。不幸是有些留学生过于重视学位而意图巧取。他们选择学校、院系、课程，以至论文题目，多务在避难就易。他们得着了学位，但所得的学问却打了折扣。更不幸的是另有一些人在国外混了几年，回国后自称曾经某大学授予某学位。他们凭着假学位做幌子，居然在国内教育界或其他事业中混迹。”
这种取巧和混迹的留学生颇多，陈寅恪也曾私下向吴宓说过：“吾留学生中，十之七八，在此所学，盖惟欺世盗名、纵欲攫财之本领而已。”更不幸的是，许多留学生回国之后，贩卖一知半解的学问，以打倒中国传统文化而自高，这些全盘西化的新文化论者，并非真正的学问家。
陈寅恪为学之勤，学识之富，在留德学生中屈指可数，然而他并不是一个两耳不闻天下事，一心只读圣贤书的人，对家国旧事和当今情势等陈寅恪都很在意，也很乐于同人讨论。早在哈佛时，他就参加过“以促进国家自卫力之发展为宗旨”的中国国防会的活动。中国国防会是1915年波士顿的中国留学生痛愤袁世凯卖国政府接受日本提出的二十一条苛款而成立的爱国组织，以唤醒同胞、团结国人、共御外辱、救国图存为奋斗目标。1919年6月16日，国防会会员在康桥聚会时，向来省吃俭用的陈寅恪和吴宓一道，慷慨宴请到会的诸位朋友。陈寅恪到柏林后，也时常同一些留学生聚会。这种聚会，除切磋学问外，陈寅恪还高谈国家大事。他对国家民族命运的关心，对是非善恶的明辨，令当时一同留学的朋友记忆犹新。据李璜回忆，他留学德国时，常与陈寅恪、陈登恪兄弟在康德大道街头的咖啡馆中把酒清谈，陈寅恪常赞誉清末名臣曾国藩、左宗棠等人的学术和政绩，对于袁世凯媚外篡国的卑劣行径则深恶痛绝。还常常与大家探讨中国将来的政治、教育、民生等问题，如民主如何使其适合中国国情现状，教育须从普遍征兵制来训练大众，民生应尽量开发边地与建设新工业等。这些言论和见解，表达了他的是非善恶观念，浸透了他深沉的爱国之情和为国家寻求富强之路的探索精神。
1925年，一个对于陈寅恪具有历史转折意义的年份，祖国母亲向海外的游子敞开了怀抱，负笈求学二十余载的陈寅恪，终于踏上了归国的航程。