Ta töötas kunagi 30 tundi järjest Illinois Central Railroad'is, enne kui ta mõistis, et raske töö elu ei olnud see, mida ta tahtis, ja ta eelistas kooli minna. Knight Ridder'i sõnul: "Mõned ja usaldusväärsed DVD-mängijate, barkoodi lugejate ja paljude teiste seadmete jaoks olulised pooljuhtlaserid võlgnevad oma olemasolu mõnevõrra väikesel määral töökoormuse nõudmisele Downstate raudtee meeskondadele kümneid aastaid tagasi". Holonyak teenis oma bakalaureuse (1950), magistri (1951) ja doktori (1954) kraadi Illinoisi Ülikoolis Urbana-Champaignas. Holonyak oli John Bardeen'i esimene liige, kes sai mis tahes vormi ametlikku haridust.
Raske töö elu ei olnud see, mida ta tahtis.