ฮารากุจิเข้าศึกษาที่วิทยาลัยครูแห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในปี 1907 เพื่อสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกด้านจิตวิทยา^{[ 2 ]}เธอเน้นด้านจิตวิทยาเชิงทดลองและการสอน โดยมีเอ็ดเวิร์ด ธอร์นไดค์ โรเบิร์ ตเอส. วูดเวิร์ธและเจมส์ แมคคีน แคทเทลล์ เป็น อาจารย์ผู้สอน ^{[ 5 ]}วิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเธอในหัวข้อ "ความเหนื่อยล้าทางจิต" สำเร็จภายใต้การดูแลของธอร์นไดค์^{[ 2 ] [ 1 ]}งานวิจัยของเธอเกี่ยวกับความเหนื่อยล้าได้สำรวจหัวข้อต่างๆ เช่น อิทธิพลของการทำงานทางจิตต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาและการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพทางจิต วิทยานิพนธ์นี้รวบรวมจากการศึกษา 4 เรื่อง โดย 3 เรื่องนั้นเธอเป็นผู้ถูกทดลองเพียงคนเดียว^{[ 6 ]}

ในการทดลองที่ 1 เธอคูณเลขสี่หลักในใจเป็นเวลาสูงสุด 11 ชั่วโมงติดต่อกันหลายวัน โดยหยุดพักเพียงเพื่อบันทึกเวลาที่ใช้ในการแก้ปัญหาแต่ละข้อและเวลารับประทานอาหาร^{[ 6 ]}ก่อนและหลังการทดสอบการคูณ ฮารากุจิยังทำการทดสอบความเหนื่อยล้าที่ถ่ายโอน โดยเธอแปลคำศัพท์ภาษาเยอรมันเป็นภาษาอังกฤษที่เทียบเท่ากัน เธอบันทึกเวลาที่ใช้ในการจดจำคำแปลได้อย่างถูกต้อง ในการทดลองที่ 2 เธอทำซ้ำขั้นตอนในการทดลองที่ 1 แต่ยังบันทึกชีพจร สภาพความรู้สึก และสุขภาพของเธอด้วย การทดลองนี้กินเวลา 78 วัน ในการทดลองที่ 3 ฮารากุจิแปลประโยคจาก งานเขียนของ จอห์น ดิวอี้เป็นภาษาญี่ปุ่น และบันทึกเวลาที่ใช้ในการแปลแต่ละหน้า เธอยังวัดอุณหภูมิใต้ลิ้นของเธอด้วย การทดลองที่ 4 เป็นการทดลองเดียวที่มีผู้เข้าร่วมหลายคน ผู้เข้าร่วม 26 คนของเธอทำภารกิจมากมาย ซึ่งประกอบด้วย การท่องจำคำพยางค์เดียวที่ไม่มีความหมาย การบวกคอลัมน์ของตัวเลขหลักเดียว งานเชื่อมโยง และการคูณในใจ ชีพจรของพวกเขาถูกวัดหลังจากการทดสอบแต่ละครั้ง

ผลการวิจัยของฮารากุจิแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างความเหนื่อยล้า ประสิทธิภาพ และความเหนื่อยล้าที่ถ่ายโอน^{[ 6 ]}เธอพบว่าความเหนื่อยล้าทางจิตใจสามารถถ่ายโอนจากงานหนึ่งไปยังอีกงานหนึ่งได้ และพบความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเหนื่อยล้าและความเหนื่อยล้าที่ถ่ายโอน เธอยังพบว่าประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นหลังจากการทำงานอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลของการฝึกฝน หลังจากการวิจัยเป็นเวลาห้าปี ฮารากุจิได้รับปริญญาเอกเมื่อวันที่ 5 มิถุนายน พ.ศ. 2455 กลายเป็นสตรีชาวญี่ปุ่นคนแรกที่ได้รับปริญญาเอกในสาขาใดก็ได้^{[ 2 ] [ 1 ]}เธอแต่งงานในวันเดียวกันนั้น^{[ 2 ]}

ฮารากุจิกลับไปญี่ปุ่น ซึ่งเธอได้ขยายวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเธอและแปลเป็นภาษาญี่ปุ่น วิทยานิพนธ์ดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในชื่อStudies on Mental Work and Fatigueในปี 1914 ^{[ 1 ]}เธอบรรยายที่มหาวิทยาลัยสตรีญี่ปุ่นเป็นครั้งคราว และมีส่วนร่วมในการจัดตั้งห้องปฏิบัติการจิตวิทยาเชิงทดลองที่มหาวิทยาลัย^{[ 2 ] [ 5 ]}

เธอยังเขียนบันทึกความทรงจำชื่อTanoshiki omohideหรือ "บันทึกความทรงจำอันแสนสุข" ในปี พ.ศ. 2458 ซึ่งเธอได้นำประสบการณ์จากการเรียนที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียมาใช้เพื่อสนับสนุนการศึกษาและคุณค่าของผู้หญิง^{[ 4 ]}บันทึกความทรงจำของฮารากุจิส่วนใหญ่อุทิศให้กับการอธิบายชีวิตและขนบธรรมเนียมของชาวอเมริกาเหนือให้กับผู้อ่านชาวญี่ปุ่นในยุคไทโช^{[ 4 ]}ในบันทึกเหล่านั้น เธอได้อธิบายถึงมุมมองของเธอที่มีต่อผู้หญิงชาวอเมริกาเหนือเมื่อเปรียบเทียบกับผู้หญิงในยุคเมจิ เธอพูดถึงผู้หญิงในยุคเมจิและการรณรงค์เพื่อสิทธิทางสังคมและการเมืองของพวกเธอ^{[ 4 ]}