In 1948, he went to the United States to study at the department of biochemistry and the graduate school of enzymology at Wisconsin University for two years.
民國三十七年，他又以公費留學生的身份，遠渡重洋，到美國威斯康辛大學醫學院生化研究所和酵素學研究所進修兩年。當時美國開始流行酵素研究，而威斯康辛大學的酵素學研究所聲望極高，當董大成在該研究所研究時，不少學校要留他在美國教授酵素學。