Поступить с первой попытки в престижный Колледж Вассара Грейс не удалось, так как она не сдала экзамен по латыни (сегодня подобное невозможно). Она поступила со второй попытки и во время учебы получала высшие отметки по математике и физике. Позднее Грейс была присвоена степень доктора в Йельском университете, и она стала первой женщиной в истории, удостоенной такой чести. Ее научным руководителем был знаменитый алгебраист Ойстин Оре. Затем Колледж Вассара предложил девушке место преподавателя, а впоследствии и доцента. В 1941 году Грейс получила стипендию на обучение в Курантовском институте математических наук в Нью-Йорке — об этом заведении все отзывались с почтением и трепетом.
К тому времени Грейс уже вышла замуж за Винсента Хоппера, преподавателя иностранных языков Нью-Йоркского университета, и прожила в браке до конца войны. Когда в 1945 году супруги развелись, она сохранила фамилию мужа. В том же году ее уже бывший муж погиб на поле боя.
Подобно героям романов, которые слышат зов предков, в 1943 году Грейс услышала зов отечества. После бомбардировки Пёрл-Харбора Соединенные Штаты вступили в войну, и Грейс записалась добровольцем на флот, в знаменитые Военно-морские силы США. Это было непросто: ее вес был меньше минимально допустимого на целых семь килограммов, и ей пришлось добиваться исключения из правил. В итоге Грейс была принята в ряды ВМС и стала лучшей в своем выпуске. По окончании занятий в учебной части она получила звание младшего лейтенанта. Вышестоящие офицеры поступили весьма благоразумно, отправив Грейс исполнять приказы математика Говарда Эйкена (1900–1973) и его компьютера Mark I. О первом появлении Хоппер в лаборатории позднее ходили легенды. «Где, черт возьми, вы были? Коэффициенты для функции arctgх должны быть готовы к четвергу!» — закричал Эйкен, едва увидев ее. Впоследствии Хоппер и Эйкен написали множество совместных статей, посвященных не только Mark I, но и его следующим версиям — Mark II и Mark III. Чтобы подготовить любителей вычислений к работе с новым инструментом — компьютером, Грейс составила руководство объемом в 500 страниц.
Mark I, который, по мнению многих, был первым суперкомпьютером в истории, насчитывал свыше 15 метров в длину и 2,5 метра в ширину и высоту. Этот мастодонт, несмотря на свои размеры, обладал смехотворно малым объемом памяти и мог выполнять всего три операции сложения в секунду. Любой современный персональный компьютер посмотрел бы на него свысока! Такими были первые робкие шаги информатики.
Однако в те годы подобная скорость вычислений была невероятной, и передовые инструменты, способные ее обеспечить, предназначались исключительно для военных нужд, прежде всего для артиллерии. В бизнесе компьютеры начали использоваться позже. Компьютеры были тайной для всех, за исключением избранной касты специалистов. Как-то раз во время визита комиссии, состоявшей из нескольких адмиралов, проклятый компьютер то включался, то выключался, и Грейс спасла положение, небрежно положив палец на кнопку питания. Никто ничего не заметил.