У вересні 1928 року Степан переїхав до Львова для навчання на агрономічному відділенні Вищої політехнічної школи (Політехніки). Тут він учився до 1934 року. Два перші роки навчання проходили у Львові, а наступні два більшість предметів, семінарських і лабораторних занять проводилася в Дублянах, біля Львова, де знаходилася агрономічна філія Політехніки. Після закінчення повного курсу навчання слухачі отримували диплом інженера-агронома.
Усі шість років навчання в Політехніці життя Степана Бандери було повне подій, але документальних відомостей про них залишилося небагато. Тим більше що життя його в цей період ділилося на дві геть різні сфери: перша, офіційна, — навчання в Політехніці; друга, таємна, — підпільна робота в ОУН, яку він почав рядовим членом.
На перший погляд, викликає здивування вибір агрономічної професії людиною, яка вже вирішила для себе, що робити в житті — бути професійним революціонером. Ба більше, як згадував член ОУН, але не прихильник Бандери П. Балей, Степан «на порозі двадцятого року життя... уголос мріяв стати “гетьманом”». Хоча це бажання навряд чи можна йому закинути: адже, врешті-решт, поганий той солдат, який не мріє стати генералом.
Відповідь на питання «чому агрономія?» фактично лежить на поверхні. Робота на землі подобалася юнакові, він до неї звик ізмалечку, адже працював у господарстві і діда, і батька. Можливо, Степан хотів, як припускають деякі дослідники, після того як Україна стане незалежною державою, за прикладом одного з римських імператорів — Діоклетіана, жити в селі і вирощувати якщо і не капусту, то які-небудь інші овочі. Хоча, звичайно, ця версія здається фантастичною, бо така людина, як Бандера, з його прагненням до влади, навряд чи залишила б політичну арену навіть у незалежній Україні. Тому найбільш вірогідним буде таке припущення: навчання на агрономічному факультеті давало Степану більше вільного часу для того, щоб працювати у тій, другій, нікому, окрім дуже вузького кола довірених людей, не відомій царині своєї діяльності — в підпіллі ОУН. Тим більше, що вчився Степан Бандера не дуже успішно, брав декілька академічних відпусток, і врешті так і не закінчив курс. Через свою активну політичну діяльність й арешт диплом Бандера отримати не зміг.
З осені 1928 року до середини 1930-го Степан мешкав у Львові, потім два роки в Дублянах і знову у Львові в 1932 — 1934 роках. Під час канікул він жив на селі у батька, де також виконував як легальну, так і нелегальну національно-політичну роботу.
Цим селом була Воля-Задеревацька, де священик Української греко-католицької церкви Андрій Бандера отримав парафію і правив служби Божі в місцевій церкві, що збереглася досі. Готуючись до приїзду багатодітного священика (на той час мати Степана Бандери у віці 33 років померла від туберкульозу), місцева людність якнайскоріше побудувала йому будинок, що згодом на багато десятків років пережив своїх мешканців (у післявоєнні роки цей будинок уцілів лише тому, що в добротному «бандерівському гнізді» селили приїжджих учителів, що завжди мали житлові проблеми).