Николай Иванович впоследствии вспоминал: «Как бы в доказательство этих убеждений он не хотел родниться с дворянскими фамилиями и уже в пожилых летах, задумавши жениться, избрал крестьянскую девочку и отправил ее в Москву для воспитания в частное заведение, с тем чтобы впоследствии она стала его женою». Это было в 1812 году. Вступление Наполеона в Москву и сожжение столицы не дало ей возможности продолжать начатое образование: отец Николая Ивановича, услышав о разорении Москвы, «послал взять свою воспитанницу, которая впоследствии и сделалась его женою и моею матерью. Я родился 4 мая 1817 года. Детство мое до десяти лет протекало в отеческом доме без всяких гувернеров, под наблюдением одного родителя. Прочитав „Эмиля“ Жан-Жака Руссо, мой отец прилагал вычитанные им правила к воспитанию своего единственного сына и старался приучить меня с младенчества к жизни, близкой с природою: он не позволял меня кутать, умышленно посылал меня бегать в сырую погоду, даже промачивать ноги, и вообще приучал не бояться простуды и перемен температуры. Постоянно заставляя меня читать, он с детских моих лет стал внушать мне вольтерианское неверие, но этот же нежный возраст мой, требовавший непрестанных обо мне попечений матери, давал ей время и возможность содействовать этому направлению. В детстве я отличался необыкновенной памятью: для меня ничего не стоило, прочитавши раза два какого-нибудь вольтерова „Танкреда“ или „Заиру“ в русском переводе, прочитать ее отцу наизусть от доски до доски. Не менее сильно развивалось мое воображение. Местонахождение усадьбы, в которой я родился и воспитывался, было довольно красиво. За рекой, текшею возле самой усадьбы, усеянною зелеными островками и поросшею камышами, возвышались живописные меловые горы, испещренные черными и зелеными полосами; от них рядом тянулись черноземные горы, покрытые зелеными нивами, и под ними расстилался обширный луг, усеянный весною цветами и казавшийся мне неизмеримым живописным ковром. Весь двор был окаймлен по забору большими осинами и березами, а сбоку тянулась тенистая роща с вековыми деревьями. Отец мой нередко, взявши меня с собой, садился на земле под одной старой березой, брал с собою какое-нибудь поэтическое произведение и читал или меня заставлял читать; таким образом, помню я, как при шуме ветра мы читали с ним Оссиана и, как кажется, в отвратительном прозаическом русском переводе. Бегая в ту же рощу без отца, я, натыкаясь на полянки и на группы деревьев, воображал себе разные страны, которых фигуры видел на географическом атласе; тогда некоторым из таких местностей я дал названия. Были у меня и Бразилия, и Колумбия, и Лаллатская республика, а бегая к берегу реки и замечая островки, я натворил своим воображением Борнео, Суматру, Целебес, Яву и прочее. Отец не позволял моему воображению пускаться в мир фантастический, таинственный, он не позволял сказывать мне сказок, ни тешить воображение россказнями о привидениях; он щекотливо боялся, чтобы ко мне не привилось какое-нибудь вульгарное верование в леших, домовых, ведьм и т. п. Это не мешало, однако, давать мне читать баллады В. Жуковского, причем отец считал обязанностью постоянно объяснять мне, что все это – поэтический вымысел, а не действительность. Я знал наизусть всего „Громобоя“; но отец объяснял мне, что никогда не было того, что там описывается, и быть того не может. Жуковский был любимым его поэтом; однако же отец мой не принадлежал к числу тех ревнителей старого вкуса, которые, питая уважение к старым образцам, не хотят знать новых; напротив, когда явился А. Пушкин, отец мой сразу сделался большим его поклонником и приходил в восторг от „Руслана и Людмилы“ и нескольких глав „Евгения Онегина“, появившихся в „Московском вестнике“ 1827 года».

Мать Николая Ивановича, Татьяна Петровна, украинка из крепостных, как уже упоминалось, приглянулась барину еще девочкой, была отправлена на учебу в Москву в частный девичий пансион и получила хорошее образование и воспитание. Внебрачная связь с Иваном Петровичем привела к рождению ребенка, не усыновленного из-за трагической смерти родителя, принятой от рук собственной дворни. Родня помещика была против женитьбы на крестьянке. Венчание с добродушной и кроткой барышней состоялось где-то в другом месте в сентябре 1817 года, но уже после рождения сына 4 мая.

Старый Костомаров любил свою жену – красавицу и очень умную женщину, но держал ее, как и всех в своем доме, в строгости и на почтительном расстоянии от себя. Татьяна занимала две комнаты и жила в них одиноко с новорожденным сыном, выходя из них редко и только по особому вызову.

Ребенок, одаренный необыкновенной памятью и блестящими способностями, в том числе и к музыке, находился под влиянием отца, который души в нем не чаял, подчеркивая всякий раз перед всеми и особенно перед своими родственниками, что это его наследник; учил сына читать, и смышленый мальчик быстро научился понимать смысл букв и освоил чтение, что приводило Ивана Петровича в восхищение: «Ты у меня умница и честный мальчик. Терпеть не могу лгунишек – и если ты хоть раз солжешь, то я тебе не отец, а ты мне не сын!»

От отца Николаю Ивановичу суждено было унаследовать одну, но пагубную черту – сильную раздражительность.

Начало учебы в 1827 году не предвещало будущему ученому ничего хорошего. Н. И. Костомаров так вспоминал впоследствии об этом периоде своей жизни: «Когда мне минуло десять лет, отец повез меня в Москву. До того времени я нигде не был, кроме деревни, не видал даже своего уездного города. По приезде в Москву мы остановились в гостинице „Лондон“ в Охотном ряду, и через несколько дней отец повел меня в первый раз в театр. Играли „Фрейшнугов“. Несколько дней меня занимало увиденное в театре и мне до чрезвычайности снова хотелось в театр. Отец повез меня. Давали „Князя Невидимку“ – какую-то глупейшую оперу, теперь уже упавшую, но тогда бывшую в моде. Несмотря на мой десятилетний возраст я понял, что между первою виденною мною оперою и второю – большое различие и что первая несравненно лучше второй. Третья виденная мною пьеса была „Коварство и любовь“ Шиллера. Мне она очень понравилась, отец мой был тронут до слез; глядя на него, и я принялся плакать, хотя вполне не мог понять всей сути представляемого события».

Подростка Николая Костомарова, подобно многим богатым барчукам, отдали в частный пансион господина Ге, преподавателя французского языка в университете. Первое время его пребывания после отъезда отца из Москвы проходило в беспрестанных слезах; Николаю было невыносимо тяжело и одиноко в чужой стороне и среди чужих людей; юному подростку все время рисовались картины покинутой домашней жизни и матушка, которой была тяжела разлука с сыном. Мало-помалу учеба начала Николая захватывать и тоска улеглась. Он приобрел признание товарищей; содержатель пансиона и учителя удивлялись памяти и способностям Николая Ивановича. Однажды, например, забравшись в кабинет хозяина, он отыскал сборник латинских крылатых выражений и за каких-нибудь полдня выучил все наизусть. По всем предметам Н. Костомаров учился хорошо, кроме танцев, к которым, по приговору танцмейстера, «не показывал ни малейшей способности». Будущий ученый вспоминал: «Через несколько месяцев я заболел; отцу написали об этом, и он внезапно явился в Москву в то время, как я не ждал его. Я уже выздоровел, в пансионе был танцкласс, как вдруг отец мой входит в зал. Поговоривши с пансионосодержателем, отец положил за благо взять меня с тем, чтобы привезти снова на другой год после вакаций. Впоследствии я узнал, что человек, которого отец оставил при мне в пансионе в качестве моего дядьки, написал ему какую-то клевету о пансионе; кроме того, я слыхал, что сама болезнь, которую я перед тем испытал, произошла от отравы, поданной мне этим дядькой, которому, как оказалось, был в то время расчет во что бы то ни стало убраться из Москвы в деревню. Таким образом, в 1828 году я был снова в деревне – в чаянии после вакаций снова ехать в московский пансион; между тем над головой моего отца готовился роковой удар, долженствовавший лишить его жизни и изменить всю мою последующую судьбу».