1938年，谷超豪进入温州中学，至1943年秋高中毕业，前后一共读了5年半中学。这期间，他经历了家难和国难——1939年，他父亲和婶婶先后病故。抗战的硝烟，也一直弥漫在校园的上空。
1937年，日本全面入侵东北，抗日战争爆发了，隔了不到一年，日军开始攻击温州，先是炸毁了温州的飞机场，然后从郊区一直炸到市区，到处充斥着飞机的轰鸣声和人们的惊恐声，学生们的生命受到了很大的威胁。大家一边上课，一边还要提高警惕，只要警报响起，就得马上跑出教室到防空洞里躲着，等到警报解除再回到教室里继续学习。炸弹一颗颗在头顶爆炸，教室的墙皮被震得一片片地剥落，吓得窗边的同学搬着桌椅坐到教室的最前面。老师在上课的时候也会很留心窗外，以便在危险来临时可以及时指挥学生有序而快速地撤退。轰炸时，大家跑到暗无天日的防空洞里，听着飞机的轰鸣声一阵阵进逼，胆子小的同学就和别的同学抱在一起，虽然看不到彼此的面容，但可以感觉到同学的温暖，便不会害怕了。困了，就互相依靠着睡觉，一觉醒来，四周安静得只能听到自己的呼吸，叫醒彼此，然后爬出防空洞，天已经墨黑了，却没有月亮和星星爬上枝头，弥漫在空气里是钢铁灼烧的味道，夹杂着一阵阵草木烧焦的气息。这份记忆，多年以后仍然清晰地刻印在谷超豪的脑海里。
1939年4月，日军炸毁了温州中学在仓桥的初中部校舍——当时，瓯江口的翁蝉有日本的水上飞机，每架飞机携带30或50磅重的4枚炸弹，天天进行空袭，有一段时间一天就要突袭4次，每次丢了4枚炸弹就飞回去。对此，国民党军队居然毫不抵抗，于是整座温州城就瘫痪了。初中部被炸时，幸好师生及早疏散，没有人员伤亡，但校舍却被炸成了废墟，学生只好搬到青田去。那时，粮价涨得快，学生除了交学费外，每人还要带200斤谷子，物质上的条件越发艰苦了。大家背着行囊上路，坐上去青田的舴艋船儿——那是当地人自己制作的船，木质的，很简陋。出发时，先用小火轮把舴艋船儿拖到温溪里，然后船夫用桨摇船，遇到浅滩时还要背纤，从温州到青田，这种船的行程少说也要12个小时，如果遇到发大水，就不能走了。
学习条件虽然很艰苦，但谷超豪遇到的都是好老师——学校创办之初，校长和教务主任在数学上都很有成就，还有一些数学老师曾留学海外，他们在教学和科研方面都很有实力。当然，别的科目也拥有很多好老师，比如，有一位教语文的女教师叫邵梦兰，她给谷超豪留下了很深的印象。她指导学生写作文，批改时会在评语里指出学生什么地方写得好，什么地方写得不好，很认真地帮助学生改变自己的作文坏习惯，让他们的作文水平不知不觉地得到提高。那时的化学和物理是徐启发老师教的，他教课也用启发式的教学方法，上课的气氛很轻松，不用死记硬背公式，所有的原理和方法在他的口中都变得很容易的样子，他还善于把化学课和物理课相融合，使得数理化融会贯通，学起来很是轻松惬意。于是，学一科其实学了两科的知识，事半功倍，效果很好。谷超豪的高中语文老师是董朴先生，他除了教课本上的东西，还带领学生读《史记》，谷超豪高中时候的文史知识，大都是通过《史记》学到的。读《史记》既提高了学生的语文修养，也让他们懂得了不少历史知识，是文史一脉相承的教育方法。
谷超豪在《浙江省温州中学建校100周年庆祝大会上的讲话》中回忆，当时，全国一流的学者，著名词学家夏承焘教授就在温州中学任教。夏先生当时在比谷超豪高一年级的班里教课，谷超豪看了课表后便在夏先生上课的时候站到那个教室的后面去旁听。他很清楚地记得，当时夏先生讲解了苏轼的词《临江仙》和杜甫的诗《月夜》，从夏先生的语言和神情中流露出的古人的忧国忧民之情让谷超豪一直感触颇深。除了谷超豪，现在的台湾中央研究院院士杨忠道教授和内地工程界的专家蔡耀宗、蔡思尧两兄弟都是那时的温州中学毕业的。温州中学的校歌有一句“英奇匡国，作圣启蒙”，事实证明他们全校师生也确实践行了这一目标。
刚开始初中生活时，一次老师在课上问道：“一个四边形，每边边长都是1，面积是1吗？”同学们都回答是，谷超豪却说不一定，因为如果把它压扁，变成一条线，面积就比1小很多了。同学们看谷超豪那么慢条斯理地说出了不一样的答案，很是吃惊，数学老师也因此对谷超豪有了特别的欣赏——当时，谷超豪还不知道菱形面积的公式，只是从形状的变化来说明这个问题。
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