작은 시골 마을의 게이놀드 고등학교를 졸업한 그는 1932년 미시건 대학에 입학한다. 그는 가장 좋아하는 과목이 무엇인지 선택하기 힘들었다고 한다. 하지만 라디오를 가지고 놀기를 좋아했고 무선 통신 모델에 대해서 관심을 가지고 있었다. 반 마일 떨어진 곳에 있는 친구 집에 전선을 연결하기도 했다. 전공은 전자공학과 수학이었다. 입학 4년 만인 1936년 2개의 학위를 받고 졸업한다. 전자공학과 수학이다. 워낙 조용했던 탓에 대학 시절에 대한 기록은 남아 있지 않다.
대학 시절에 대한 기록을 비롯해 섀넌의 삶에 대한 기록은 많지 않다. 기자들과의 인터뷰도 사양했고 조용한 은둔가 스타일로 알려져 있다. 특별히 대외 활동을 하지도 않았다. 2진수 등을 연구한 조지 불(George Boole)의 수업에 빠져 있었다고 한다. 섀넌의 인생은 학부 게시판의 공고문을 보곤 바뀌게 된다. 그 게시물은 MIT(Massachusetts Institute of Technology)대의 바네바 부시(Vannevar Bush) 교수가 조교를 모집하는 공고문이었다.
부시 자신이 발명한 미분 해석기(differential analyzer)를 운영하는 조교를 모집했다. 미분 해석기는 간단한 아날로그 형태의 컴퓨터다. 현재 컴퓨터와 비교해 단순한 컴퓨터로 이해하면 된다. MIT 수학과에서 일하던 섀넌은 1937년에는 여름 방학을 맞아 벨 연구소를 찾아 연구를 진행하기도 했다. 그해 미국 NBC 방송국은 이탈리아 출신의 지휘자 아르투로 토스카니니를 영입해 NBC 심포니 오케스트라를 창단한다. 크리스마스 밤 새롭게 단장한 RCA의 스튜디오에서 토스카니니의 지휘로 비발디의 ‘콘체르토 그로소’가 전파를 타고 방송됐다. 기술의 진보는 콘서트홀 대신 방송 스튜디오를 오케스트라의 무대로 만들었다.
1938년 섀넌은 ‘릴레이 분석과 스위칭 회로(A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits)’라는 석사 논문을 발표한다. 그가 발표한 논문은 요즘에도 전자공학을 배우는 학부생들의 수업에서 공부하고 있다. ‘논리회로’라는 이 과목에선 컴퓨터를 설계의 기본이 되는 과정을 다룬다. 그는 1940년 이 논문으로 엔지니어에게 수여하는 미국 알프레드 노벨상을 받는다. 발달심리학자인 하워드 가드너(howard gardner)는 1987년 “섀넌의 논문은 이번 세기를 통틀어 아마도 가장 중요하고 가장 유명한 박사 논문이 될 것”이라고 말했다.
MIT에서 연구에 전념하던 섀넌은 1938년 현재도 유명세를 띄고 있는 논문을 발표한다. ‘릴레이 및 스위칭 회로에 있어서의 상징적인 분석(A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits)’이라는 제목의 논문이었다. 섀넌이 발표한 논문은 전자공학을 공부하는 대학생들이 배우고 있는 전공 과목에 포함되어 있다. 논문에서 섀넌은 여러 개로 연결된 전자 회로를 단순화 할 수 있는 방법을 간단한 방법을 제시했다. 수학적인 방법을 통해 복잡한 회로를 단순화할 수 있음을 보여줬다. 전자회로 설계 등을 통해서 배우고 있다. 이 논문을 통해 섀넌은 1940년 전자공학 분야에 주는 (스웨덴 노벨위원회에서 수여하는 노벨상과는 다른) 알프레드 노벨상을 수상했다. 그의 논문은 “지금까지 쓰여진 어느 석사 논문 보다 중요하다. 전자회로 분야에 있어서 필수적인 툴이다”는 평가를 받고 있다.