Sempre nel 1958 si iscrive al College of the Holy Cross, dove si laurea nel 1962 ottenendo un "bachelor of arts" in lettere classiche. Nello stesso anno si iscrive alla Cornell University, dove riceve la laurea in medicina (M.D. degree), nel 1966. Successivamente completa l'internato e la specializzazione al New York Hospital-Cornell Medical Center. Nel 1968, Fauci è ammesso al National Institutes of Health (NIH) come ricercatore clinico nel "Laboratory of Clinical Investigation" (LCI) dello NIAID. 