まず、私は貴方の教授のことも研究室のあり方も貴方自身のことも知りませんので、ありきたりのアドバイスしかできません。できれば、もっと身近な方とよく相談してみることをおすすめします。
ということをふまえて・・・。
私立大学などではよくあるのですが、優秀な学生を国立大学にとられないよう、必ず進学するという前提の元で、筆記試験を免除するケースがあります。推薦院試とかいうものです。全てのケースのことを知っているわけではないので注意して欲しいのですが、私が知っている限りだと、かりに推薦で受かっても必ずそこに進学しなければ罰せられる、というわけではありません。ただ、不利益は生じます。たとえば、納めた入学金が帰ってこないとか、教授と気まずい関係になるとか・・、です。しかし、たとえ進学をやめたからといって、卒業の単位を出してくれないとかになると、それは明らかに人権侵害であり、アカデミックハラスメントですから、大学に訴えるなり、（大げさだけど）弁護士に訴えるなりできます。大学も教授もその辺は良く承知しているはずなので、進学するしないは貴方の自由です。
ただし、それはあくまで個人の権利としての自由ではありますが、研究室（あるいはゼミ）という集団生活の一員としては決して好ましいことではありません。例えば、推薦枠で研究室の定員を埋めた場合はその分、一般院試枠が狭くなりますので、学生を欲しがっている教授にすると、定員を充足できない不利益が生じ、困ります。また、定員枠の関係で、もし希望の研究室に入れず他所にまわった学生がいたとしたら、その学生に対しても理不尽な行動になってしまいます。他大学と掛け持ちで、事前に優先順位を付けていたのであれば誰も口を挟むことは出来ませんが、すでに念書をかいてしまったようなので、今さら言い訳は出来ません。もう仕方がありませんが、よくよく責任をもって物事を考えなければいけない、という 今後の教訓として活かして欲しいと思います。事情はよくわかりませんが、「やっぱりやめた」というのは、はたからみれば無責任です。
一方、念書を書かされた、ということで私が感じたのは、ちょっと教授が大人げないような気がします。学生が欲しいのはわかりますが、あくまで学生は勉学のために大学院に行くのであって労働力ではないので、その学生のやりたいように進路を決定する相談に乗るのが教授の役目でもあると思います。掛け持ち受験は世の中当たり前なので、残って欲しければ魅力ある雰囲気作りをして、（念書ではなく）そのことで残ってもらえるよう努力する義務があると思います。もし、話の分かる先生であるならば、きちんと事情を説明して、素直に謝ることは謝り、卒論は立派にやり遂げるから他の進路を認めて欲しい、と相談するのが筋ではないか、と個人的には思います。（多少怒られても、それは貴方にも少しは非があると思うので文句は言わないようにしましょう）それでも納得できないおかしなことを言われたら、大学に相談しましょう。
