Po ośmiu latach wrócił na uniwersytet i w 1891 uzyskał dyplom licencjata. W 1892 Jeremiah W. Jenks, ówczesny profesor Uniwersytetu Indiany, przeniósł się na Cornell University, gdzie objął posadę wykładowcy. Zabrał on ze sobą swojego ucznia, Fettera, który jeszcze tego samego roku zdobył tytuł magistra filozofii. Za namową Jenksa rozpoczął pod okiem Johannesa Conrada studia na Sorbonie. W 1894 uzyskał stopień doktorski na Uniwersytecie w Halle. Swoją rozprawę doktorską poświęcił krytyce maltuzjańskiej teorii ludności.
Kariera naukowa Po uzyskaniu tytułu doktora Fetter przyjął posadę na Uniwersytecie Cornella. Szybko z niej jednak zrezygnował, obejmując profesurę na Uniwersytecie Indiany. W 1898 porzucił macierzystą uczelnię na rzecz Uniwersytetu Stanforda, lecz po trzech latach opuścił go, gdyż przeszkadzał mu brak dostatecznej wolności akademickiej. W 1901 wrócił na Uniwersytet Cornella, gdzie wykładał przez kolejne 10 lat.