W 1930 pracował w kopalni ropy naftowej w Moreni (Rumunia). Następnie odbył podróż naukową do Włoch (sycylijskie kopalnie siarki), Grecji (kopalnie rud cynku i ołowiu Laurion), Austrii i Czechosłowacji. W 1933 odbył uzupełniające studia mineralogiczne na uniwersytecie w Liège, Gandawie i Lowanium. Na Sorbonie studiował problemy struktury kryształu oraz mikroskopię światła odbitego. W Lille zapoznał się z petrografią węgla kamiennego, a w szkole handlowej w Antwerpii z ekonomiką surowców mineralnych. Interesował się też złożami rtęci, siarki i pirytu w Hiszpanii. Doktoryzował się na AGH w 1935, a habilitował w 1939. Od 1936 pełnił obowiązki kierownika Zakładu Mineralogii i Petrografii AGH.
Lata okupacji Bolewski brał udział w kampanii wrześniowej 1939 jako podporucznik Wojska Polskiego, uniknął niewoli niemieckiej. Został aresztowany 6 listopada 1939 w ramach akcji – „Sonderaktion Krakau”. Przebywał w więzieniu we Wrocławiu, następnie został zesłany najpierw do obozu koncentracyjnego Sachsenhausen, a potem do Dachau. Zwolniony na skutek interwencji hiszpańskich i włoskich naukowców, powrócił do Krakowa, gdzie wraz z prof. Walerym Goetlem prowadził działalność konspiracyjną oraz tajne nauczanie, wykorzystując do tego Techniczną Szkołę Górniczo-Hutniczo-Mierniczą, utworzoną za zgodą okupanta.