苏洵及其二子以“负贩之夫，奋身而往”的精神，从褒斜谷出川，越秦岭，过大散关和错喜欢铺，经益门镇和陈仓县，到达凤翔府凤鸣释，因释馆十分残破，只好重找旅馆住下。《凤鸣骤记》记有此事。从凤翔东进，渡渭人眉县。在眉县东之张载故里横渠镇，父子同游并题崇寿院壁。在长安休整以后，东过骊山，经华阴出撞关，在途经二陵（今属河南，为当时的交通要冲）时，他们的马死了，只好改骑毛驴。苏轼后来写给苏辙的一首诗中说：“往日崎岖还记否？路长人困赛驴嘶。”又经洛阳至开封京城。其间“自蜀至秦，山行一月。自秦至京师，又涉行数千里”。“过秦汉之故都，悠观终南、篙、华之高，北顾黄河之奔流，慨然想见古之豪杰”。当父子三人一路辛苦，于五月抵达京师开封时，正赶上这里闹水灾，他们只好等待，直到秋天，大水退尽，他们才进了开封。苏轼与苏辙于这年秋月，请开封府解，顺利地通过了举人考试。
在苏洵父子上京前，欧阳修就收到了昊照邻带给他的苏洵的文章，他对苏洵大加赞赏。昊照邻与苏洵的二哥苏涣同科进士及第，六载为蜀官，与苏洵的交往也很深，苏洵在初次拜见张方平后不久，又拜访了当时任键为（今属四川）县令吴照邻，得知昊马上要赴京，托其把自己的一些文稿带给欧阳修。这次苏洵进京后马上去拜见欧阳修，呈上了张方平、雷简夫等人的推荐信、自己的作品，还写了一封充满仰慕之意的信。
欧阳修对苏洵的才气十分佩服，认为他的文章可以与荀子相比。他很快把苏洵的文章呈上了朝廷，并写了《荐布衣苏洵状》，希望能起用苏洵。他说：“眉州布衣苏洵，履行淳固，性识明达……其论精于物理而善识变权，文章不为空言而期于有用。其所撰《权书》、《衡书（论）》、《机策》二十篇，辞辩宏伟，博于古而宜于今，实有用之言，非特能文之士也。其人文行久为乡间称道，而守道安贫，不营仕进。”他还给富弼写信，希其能接见苏洵。欧阳修还给张方平写信，对他推荐苏洵表示感谢，说他“所荐得人”。其实，张方平与欧阳修过去在政见L有些分歧，可他们在为国家推举贤才方面都表现出了热情而坦荡的胸襟。
苏洵还给富弼、韩琦、文彦博等人写信，除请求拜见外，含蓄地提出希望得到他们的举荐。在这些信中，苏洵因自己的性格使然，对这几位元老重臣没有歌功颂德，反而针对时弊，提出一些相当尖锐的政治见解。在给富弼的信中，针对他至和二年回朝任宰相以来，失去了当年推行庆历新政的锐气，而因循守旧，连一点有作为的动静也没有，令天下人感到失望的现状提出了批评。苏洵说：
“方今困而后起，起而复为宰相，而又值乎此时也，不为而何为？且吾君之意，待之如此其厚也，不为而何以副吾望？故咸日：后有下令而异于他日者，必吾富公也。朝夕而待之，跳首而望之。望望然而不获见也，戚戚然而疑。呜呼！其弗获闻也，必其远也；进而及于京师，亦无闻焉。不敢以疑，犹日：天下之人如此其众也，数十年之间如此其变也，皆日贤人焉。或日：彼其中则有说也，而天下之人则专始见也。然而不能无忧”。（《上富丞相书》）
苏洵写给富弼的信于直谏之中寓委曲柔和之意，读之但见其可悦而不见其可憎，但未免交浅言深。富弼不以为然，对苏洵的态度很冷淡。
苏洵写了《上韩枢密书》，呈送给时任枢密使的韩琦。他在信中根据军政长期松弛，士卒骄惰，希望韩琦能严整军纪，甚至可以采取诛杀的强硬手段整顿军队。据说韩琦看过信后大惊，虽不用其言，但很佩服苏洵的才学。
苏洵还给时任宰相的文彦博写了《上文丞相书》。文彦博在朝野很有威望，他“立朝端重，顾盼有威，远人来朝，仰望风采，其德望足以折冲御侮于千里之表矣。至于公忠直谅，临事果断，皆有大臣之风”（《宋史·文彦博传》）。苏洵根据宋王朝吏治腐败，官吏众多成患的现状，在该文中提出了与“大臣建议减任予、削进士，以求便天下”而不同的主张；即进贤人、黜不肖，“略于始而精于终”。苏洵在文中说：“使贤者易进，而不肖者易犯。夫易犯故易退，易进故贤者众，众贤进而不肖者易退，夫何患官冗？”毫无疑问，苏洵这一建议是解决宋王朝吏治腐败顽疾的一剂良药，但当时他人轻言微，绝不会引起当权者的重视。
苏洵也给时任枢密副使的田况写了《上田枢密书》，以进行自我推荐。田况曾任益州知州，苏洵“囊者见执事于益州”，可以说俩人是旧相识了。苏洵在信中介绍了自己钻研学问和着书立说的过程，希望田况能重其言，贵其身。
青州太守余清这时到了京城，苏洵向他呈送了《上余青州书》，表达了对余清的仰慕之情和自己的志向。
也许由于政见不同或者其他原因，富弼、韩琦并没有像欧阳修希望的那样对苏洵表现出浓厚的兴趣。韩琦对苏洵礼尚有加，引为座上宾，口中只称赞他的文章写得好，再不说其他的事情。富弼对待苏洵就更没热情了。所以，苏洵虽四处写信求人，欧阳修也极力推荐，但朝廷任用苏洵的希望仍很渺茫。就在苏洵几乎绝望的时候，嘉佑元年冬季，张方平从成都离任返京。苏洵就像溺在大海中的人看见一根稻草，也要奋力抓住它一样，立即给张方平写了一封信。这封信写得泣血滴泪，很是凄凉，他说：如果这一次到京师来一事无成，那么也不用再求谁了，而且以后也就没什么希望了。听说你的车马快到京师了，我西出百余里去迎接。雪后的风很冷，早晨到郑州时，冻得嘴唇干裂，往憧仆的脸上望去已无人色，从附近人家讨要来了些柴火点燃烤火，良久，我们主仆脸上才恢复了本来的颜色。从郑州往前又走了十里，为大官作前导的骑士从东来，忙惊愕下马立在道路的弯曲处。那位大官来了，从者数百人，足声如雷，却不是自己要迎接的人。等那伙人过去后才上马慢慢往回走，边走边伤心。明公你曾称我的文章洁廉而有文，可以与汉代的司马迁相比，而我却穷困到这种地步，明公难道能无动于心，而等待我多说吗！
与父亲苏洵举步维艰的境况相反，苏轼、苏辙二兄弟此次进京可以说是春风得意，旗开得胜，轻而易举地在开封府考中了举人，此刻他们住在开封兴国寺里，正踌躇满志地准备参加第二年元月由欧阳修以礼部侍郎（礼部的长官）身份主持的礼部考试。
欧阳修是北宋诗文革新运动的倡导者，他有意想通过这次考试来扭转当时的文风。北宋初期受五代骄俪文风的影响，讲究词采华丽，对仗工整。到北宋中叶，形式主义的骄俪文风未灭，而又出现了险怪艰涩的倾向，这就是当时流行的时文。欧阳修认为：“所谓时文皆穿凿经传，移此俪彼，以为浮薄，惟恐不悦于时人，非有卓然自立之言如古人者。”在这次礼部考试中，欧阳修决心打击浮艳剽窃的文风，录取平易自然有道有艺之文。
礼部考试的试题是《刑赏忠厚之至论》。苏氏兄弟因文风朴实，文笔自然流畅，且酌古喻今，说理透辟，阐发儒家道理而又有独到的见解，颇具古文大家之风范，所以都被选中了。尤其苏轼的考卷《刑赏忠厚之至论》得到了欧阳修的特别赏识，他高兴地说：“快哉，快哉！老夫当避路，放他出一头地也。可喜，可喜！”（《与梅圣俞》）但欧阳修当时怀疑这篇文章为自己一名叫曾子固的门下弟子所写，为避嫌疑，把这份考卷排列为礼部考试第二名。庆历元年朝廷在总结科举考试中的“公荐”（推荐材料）弊病之后，取消“分卷”，实行考卷制度，使试卷成为评定录取的惟一标准。并实行“糊名”“誉录”制度，防止姓名、笔迹失密。
苏轼的这篇《刑赏忠厚之至论》旁征博引，气势飞扬，但在所引用的史例上，却有一则是杜撰出来的。文中说：奖赏可失之过宽，而处罚若有疑间则应慎刑，以免错杀无辜。在此处他用了一则典故：“当尧之时，皋陶为士，将杀人。皋陶曰杀之三，尧曰有之三”。此典故用得十分恰当，考官读到这里时不敢质疑，怕被人认为自己才疏学浅。苏轼过关后，作为当时考官之一的梅尧臣问苏轼：考卷中关于尧帝与皋陶的典故出处在哪里？苏轼笑着老老实实回答说是想当然杜撰出来的，因为他认为圣君一定会这样做。这件事在文坛上留下了一段有趣的佳话。
经过礼部的考试之后，于当年三月八日殿试。十八日榜出，苏轼兄弟又通过了仁宗皇帝的“御试”。苏轼赐进士及第，在380位考中的学子中名列前茅；苏辙赐同进士及第。宋仁宗回宫后高兴地对皇后说：“我为子孙得了两个宰相。”殿试初后，苏轼等待梅尧臣等编排详定后分配官职，苏辙因年幼“赐归待选”。
仕途苏洵看到自己亲手培养的两个儿子皆中高第，实现了自步己多年梦寐以求而难以实现的夙愿时，有点自嘲地写道：“莫履维道登科易，老夫如登天。莫道登科难，小儿如拾芥。”（无名氏艰《史阙》）。
苏洵虽没在京师谋到一官半职，但他的文章受到欧阳修等人的推崇，很快在公卿士大夫中间流传开来，再加之两个儿子高中进士，父子三人在京师的名声日振。他们初到京城时，到处投书以求拜见“王公大人”，而现在情形反了过来，倒是许多“王公大人”、社会名流前来拜见他们，使苏洵备受冷落的心情得到一丝慰藉。
对于苏洵父子三人来京师的轰动效应，欧阳修在《苏明允墓志铭》中写道：“当至和、嘉佑之间，（苏洵）与其二子轼、辙偕至京师，翰林学士欧阳修得其书献诸朝。书既出而公卿士大夫争传之。其二子举进士皆在高等，亦以文学称于世。眉山在西南数千里外，一日父子隐然名动京师，而苏氏之文章遂擅天下。”曾巩在《苏明允哀辞》中也写道：“既而欧阳公为礼部，又得其二子之文，摧之高等，于是三人之文章盛传于世。得而读之者皆为之惊，或叹不可及，或慕而效之。”苏文论辩滔滔，思接千古，地负海涵，令人志气高远，气魄宏伟，忘却庸俗的小事。在气象峥嵘，气魄雄伟豪迈方面，苏轼的造诣超过了欧阳修。所以苏文一出，立即名扬天下，独擅文坛。宋代甚至流传着“苏文熟，吃羊肉；苏文生，吃菜羹”的民谣，可见一般文士模仿苏文的程度。
正当苏氏父子准备步人政坛之际，噩耗传来，苏洵的贤妻程氏在家中亡故。父子三人卒返回四川。
