12 августа 18.. г. десятилетний Николенька Иртеньев просыпается на третий день после своего дня рождения в семь часов утра. После утреннего туалета учитель Карл Иваныч ведет Николеньку и его брата Володю здороваться с матушкой, которая разливает чай в гостиной, и с отцом, отдающим в своем кабинете хозяйственные указания приказчику. Николенька чувствует в себе чистую и ясную любовь к родителям, он любуется ими, делая для себя точные наблюдения: «...в одной улыбке состоит то, что называют красотою лица: если улыбка прибавляет прелести лицу, то оно прекрасно; если она не изменяет его, то лицо обыкновенно; если она портит его, то оно дурно». Для Николеньки лицо матушки – прекрасное, ангельское. Отец, в силу своей серьезности и строгости, кажется ребенку загадочным, но бесспорно красивым человеком, который «нравится всем без исключения». Отец объявляет мальчикам о своем решении – завтра он забирает их с собой в Москву. Весь день: и учеба в классах под надзором расстроенного от полученного известия Карла Иваныча, и охота, на которую берет детей отец, и встреча с юродивым, и последние игры, во время которых Николенька чувствует что-то вроде первой любви к Катеньке, – все это сопровождается горестным и печальным чувством предстоящего прощания с родным домом. Николенька вспоминает счастливое время, проведенное в деревне, дворовых людей, беззаветно преданных их семейству, и подробности прожитой здесь жизни предстают перед ним живо, во всех противоречиях, которые пытается примирить его детское сознание.

На другой день в двенадцатом часу коляска и бричка стоят у подъезда. Все заняты приготовлениями к дороге, и Николенька особенно остро чувствует несоответствие важности последних минут перед расставанием и всеобщей суеты, царящей в доме. Вся семья собирается в гостиной вокруг круглого стола. Николенька обнимает мать, плачет и ни о чем не думает, кроме своего горя. Выехав на большую дорогу, Николенька машет матери платком, продолжает плакать и замечает, как слезы доставляют ему «удовольствие и отраду». Он думает о маменьке, и любовью к ней проникнуты все воспоминания Николеньки.

Уже месяц отец с детьми живут в Москве, в бабушкином доме. Хотя Карл Иваныч тоже взят в Москву, детей учат новые учителя. На именины бабушки Николенька пишет свои первые стихи, которые читают прилюдно, и Николенька особенно переживает эту минуту. Он знакомится с новыми людьми: княгиней Корнаковой, князем Иван Иванычем, родственниками Ивиными – тремя мальчиками, почти ровесниками Николеньки. При общении с этими людьми у Николеньки развиваются главные его качества: природная тонкая наблюдательность, противоречивость в собственных чувствах. Николенька часто оглядывает себя в зеркале и не может представить, что его кто-то может любить. Перед сном Николенька делится своими переживаниями с братом Володей, признается, что любит Сонечку Валахину, и в его словах проявляется вся детская неподдельная страстность его натуры. Он признается: «...когда я лежу и думаю о ней, бог знает отчего делается грустно и ужасно хочется плакать».

Через полгода отец получает из деревни письмо от маменьки о том, что она во время прогулки жестоко простудилась, слегла, и силы ее тают с каждым днем. Она просит приехать и привезти Володю и Николеньку. Не медля, отец с сыновьями выезжают из Москвы. Самые страшные предчувствия подтверждаются – последние шесть дней маменька уже не встает. Она даже не может попрощаться с детьми – ее открытые глаза ничего уже не видят... Маменька умирает в этот же день в ужасных страданиях, успев лишь попросить благословения для детей: «Матерь божия, не оставь их!»

На другой день Николенька видит маменьку в гробу и не может примириться с мыслью, что это желтое и восковое лицо принадлежит той, кого он любил больше всего в жизни. Крестьянская девочка, которую подносят к покойнице, страшно кричит в ужасе, кричит и выбегает из комнаты Николенька, пораженный горькой истиной и отчаянием перед непостижимостью смерти.

Через три дня после похорон весь дом переезжает в Москву, и со смертью матери для Николеньки заканчивается счастливая пора детства. Приезжая потом в деревню, он всегда приходит на могилу матушки, недалеко от которой похоронили верную до последних дней их дому Наталью Савишну.

Сразу после приезда в Москву Николенька ощущает перемены, происшедшие с ним. В его душе находится место не только собственным чувствам и переживаниям, но и состраданию чужому горю, умению понимать поступки других людей. Он сознает всю неутешность горя бабушки после смерти любимой дочери, до слез радуется, что находит в себе силы простить старшего брата после глупой ссоры. Еше одна поразительная для Николеньки перемена заключается в том, что он со стыдливостью замечает волнение, которое вызывает в нем двадцатипятилетняя горничная Маша. Николенька убежден в своей уродливости, завидует Володиной красоте и изо всех сил старается, хотя и безуспешно, убедить себя в том, что приятная наружность не может составлять всего счастья жизни. И Николенька пытается найти спасение в мыслях о гордом одиночестве, на которое, как ему кажется, он обречен.

Бабушке доносят, что мальчики играются с порохом, и, хотя это всего лишь безобидная свинцовая дробь, бабушка винит в недостаточности присмотра за детьми Карла Иваныча и настаивает на том, чтобы его заменили приличным гувернером. Николенька тяжело переживает расставание с Карлом Иванычем.

С новым гувернером-французом у Николеньки отношения не складываются, он сам не понимает порой своей дерзости в отношении воспитателя. Ему кажется, что обстоятельства жизни направлены против него. Случай с ключиком, который по неосторожности он ломает, непонятно почему пытаясь открыть папин портфель, окончательно выводит Николеньку из душевного равновесия. Решая, что все специально ополчились против него, Николенька ведет себя непредсказуемо – ударяет гувернера, в ответ на сочувственный вопрос брата: «Что с тобой делается?» – кричит, как все гадки ему и отвратительны. Его запирают в чулан и грозят наказать розгами. После долгого заточения, во время которого Николеньку мучает отчаянное чувство униженности, он просит у отца прощения, и с ним делаются конвульсии. Все боятся за его здоровье, но после двенадцатичасового сна Николенька чувствует себя хорошо и легко и даже рад, что домашние переживают его непонятную болезнь.

После этого случая Николенька все более ощущает себя одиноким, и главным его удовольствием становятся уединенные размышления и наблюдения. Он наблюдает странные отношения горничной Маши и портного Василия. Николенька не понимает, как такие грубые отношения могут называться любовью. Круг мыслей Николеньки широк, и он часто путается в своих открытиях: «Я думаю, что я думаю, о чем я думаю, и так далее. УМ за разум заходил...»

Николенька радуется поступлению Володи в университет и завидует его взрослости. Он замечает изменения, которые происходят с братом и сестрами, наблюдает, как у стареющего отца появляется к детям особенная нежность, переживает смерть бабушки – и его оскорбляют разговоры о том, кому же достанется ее наследство...

До поступления в университет Николеньке остается несколько месяцев. Он готовится в математический факультет и учится хорошо. Стараясь избавиться от многих недостатков отрочества, Николенька считает главным из них склонность к бездеятельному умствованию и думает, что эта склонность принесет ему в жизни много вреда. Таким образом в нем проявляются попытки самовоспитания. К Володе часто приходят приятели – адъютант Дубков и студент князь Нехлюдов. Николенька все чаще разговаривает с Дмитрием Нехлюдовым, они становятся друзьями. Настроенность их душ кажется Никленьке одинаковой. Постоянно совершенствоваться самому и таким образом исправить все человечество – к такой мысли приходит Николенька под влиянием своего друга, и это важное открытие он считает началом своей юности.