ในปี พ.ศ. 2456 ขณะที่ “สังวาลย์” อายุได้ 13 ปี ได้เข้าเรียน ณ โรงเรียนหญิงแพทย์ผดุงครรภ์ แลการพยาบาลไข้ ถึงแม้จะอายุต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ถึง 2 ปี แต่ด้วยในขณะนั้นมีนักเรียนพยาบาลอยู่น้อยและ “สังวาลย์” เป็นผู้ที่สามารถอ่านออกเขียนได้อย่างดี โรงเรียนจึงรับไว้ และได้เป็นนักเรียนหลวง คือได้อยู่ประจำที่โรงเรียนและได้รับเงินเดือน ๆ ละ 15 บาทด้วย
การเรียนพยาบาลในสมัยนั้นกำหนดหลักสูตรไว้ 3 ปี คือ ปีแรกเป็นการเรียนภาคทฤษฎี ในการเรียนปีที่สองและสาม จะเป็นการทบทวนภาคทฤษฎีและการฝึกหัดทำงาน ในการเรียนนั้นถึงแม้ “สังวาลย์” จะเป็นนักเรียนที่อายุน้อยที่สุด แต่ก็สามารถเรียนรู้ได้เป็นอย่างดี และยังคอยช่วยลอกตำราให้เพื่อนร่วมชั้นอีกด้วย ส่วนการฝึกหัดภาคปฏิบัติก็ทำได้อย่างคล่องแคล่ว แต่ด้วยยังเป็นเด็กอยู่มาก จึงมีการเล่นซุกซนในระหว่างการเรียนบ้าง เช่น การเอาลูกโป่งไปเป่าเล่นจนเกิดแตกกลางชั้นเรียน และมีครั้งหนึ่งที่ต้องไปช่วยในการคลอดลูก คนต้องไปตามตัวลงมาจากต้นมะม่วง เป็นต้น
หลังจากสำเร็จการศึกษาวิชาพยาบาลแล้ว “สังวาลย์” ยังคงทำงานใช้ทุนและอยู่ที่โรงพยาบาลศิริราชต่อไป ในระหว่างนั้นเองสมเด็จฯ เจ้าฟ้ามหิดลอดุลยเดช กรมขุนสงขลานครินทร์ ที่ทรงศึกษาต่อวิชาแพทยศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ประเทศสหรัฐอเมริกา และมีพระประสงค์ที่จะพระราชทานทุนให้นักเรียนแพทย์ 2 คน ทั้งยังทรงขอให้พระราชมารดา คือ สมเด็จพระศรีสวรินทิรา บรมราชเทวี พระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า พระราชทานทุนสำหรับนักเรียนพยาบาลอีก 2 คน ให้ไปศึกษาต่อที่ประเทศสหรัฐอเมริกา ในการนั้น พระเจ้าบรมวงศ์เธอพระองค์เจ้ารังสิตประยูรศักดิ์ กรมขุนชัยนาทนเรนทร ผู้บัญชาการโรงเรียนราชแพทยาลัย ได้ทรงคัดเลือก นักเรียนแพทย์ 2 คน และนักเรียนพยาบาล 2 คน คือ นางสาวอุบล ปาลกะวงศ์ ณ อยุธยา กับ นางสาวสังวาลย์ ตะละภัฎ โดยสมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอฯ เจ้าฟ้ากรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์ ทรงเล่าเหตุการณ์ที่สมเด็จพระศรีนครินทราฯ ทรงถูกเรียกไปถามไว้ว่า
“...วันหนึ่ง เสด็จในกรมไชยนาทฯ เสด็จไปที่โรงพยาบาลศิริราช และทรงเรียกแม่ไปเฝ้า ทรงถามแม่ว่าอยากไปเรียนเมืองนอกไหม แม่เล่าว่า จำความรู้สึกตอนนั้นได้ว่า อยากไปเหลือเกิน...”
ในการเดินทางไปยังประเทศสหรัฐอเมริกา “สังวาลย์” พร้อมผู้ดูแลและคณะนักเรียนไทย ได้ออกจากกรุงเทพฯ ในวันที่ 23 สิงหาคม พ.ศ. 2460 โดยทางเรือ ซึ่งใช้เวลาถึง 6 สัปดาห์ จนกระทั่งวันที่ 5 ตุลาคม พ.ศ. 2460 ได้เดินทางถึงเมืองซานฟรานซิสโก ประเทศสหรัฐอเมริกาในที่สุด ต่อจากนั้นคณะนักเรียนชายได้เดินทางต่อไปยังฝั่งตะวันออกของสหรัฐ ส่วนนักเรียนหญิงนั้นได้ไปพำนักอยู่กับครอบครัวอดัมเสน ที่เมืองเบอร์คลี ซึ่งอยู่ไม่ห่างจากเมืองซานฟรานซิสโกมากนัก เพื่อปรับตัวและเรียนภาษาอังกฤษเพิ่มเติมประมาณ 1 ปี ณ โรงเรียนประถมเอเมอร์สัน
เมื่อคณะนักเรียนไทยอีกกลุ่มหนึ่งเดินทางมาถึงสหรัฐอเมริกา “สังวาลย์” และอุบล จึงได้สมทบกับคณะออกเดินทางโดยรถไฟจากเมืองซานฟรานซิสโก ในวันที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2461 และเดินทางถึงเมืองบอสตัน ในคืนวันที่ 21 กันยายน นั้นเอง สมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมขุนสงขลานครินทร์เสด็จมารอรับคณะนักเรียนทุนด้วยพระองค์เอง และเป็นครั้งแรกที่ “สังวาลย์” ได้พบกับสมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมขุนสงขลานครินทร์ และหลังจากเสด็จกลับที่พักแล้ว มีพระดำรัสกับนักเรียนที่อยู่กับพระองค์ ตามเหตุการณ์ที่หลวงสุขุมนัยประดิษฐ์บันทึกไว้ว่า
“…ประมาณสักตีสองเศษ พระองค์ท่านเสด็จกลับมาถึงบ้าน ปลุกข้าพเจ้าทันทีแล้วรับสั่งว่าผู้หญิง 2 คน มาถึงแล้ว แม่สังวาลย์สวยเช้งเชียวแก…”
