Decide, quindi, di abbandonare giurisprudenza e arruolarsi definitivamente nell'esercito statunitense, frequentando il John Tarleton Agricultural College a Stephenville, in Texas. Durante l'addestramento specialistico nell'esercito presso la Baylor University, Shumway partecipa ad un corso di formazione sanitaria, appassionandosi alla disciplina. Si iscrive alla facoltà di medicina della Vanderbilt University a Nashville, Tennessee, ottenendo la laurea nel 1949. Qui viene influenzato da Barney Brooks, medico chirurgo, e Cobb Pilcher, medico neurochirurgo, passando molto tempo nell'antica libreria dell'università e appassionandosi ai dettagliatissimi libri di chirurgia. Il giovane gradualmente si fa coinvolgere dalla sua futura professione, entrando in contatto con l’ambiente sanitario attraverso una formazione umanistica.