А в годы отрочества героя романа в Круглой башне работали серьезные ученые и студенты, ведь она построена в центре университетского комплекса рядом с церковью Святой Троицы, и на нескольких ее этажах располагалась библиотека. Малолетний герой романа смотрел из обсерватории в телескоп на Луну, до которой мечтал долететь, что конечно же, как объясняли ему студенты, которым он чистил сапоги, было невозможно: путешествие на Луну заняло бы не менее ста лет.

Очень способный герой романа Нильс — подростком он уже знал наизусть несколько од Горация — был сыном привратника Круглой башни и, как другие герои Андерсена, рано осиротел. Его мать умерла от апоплексического удара (инсульта), а отец погиб из-за нелепого случая — однажды, выходя из башни, вместо того чтобы пойти направо, он пошел налево, и на голову ему с третьего этажа обрушилась выпавшая из рук служанки оконная рама.

Осиротевшего мальчика берет к себе на воспитание пастор прихода из Ютландии Иапет Мёллеруп, и из столичного Копенгагена он переезжает в пасторскую усадьбу, расположенную во внутренней части Ютландии в довольно уединенной местности, на высоком берегу озера Лангесё (буквально — Длинное озеро). Неподалеку от усадьбы расположены деревня Виннингдаль и развалины древней крепости Силькеборг, имя которой потом перешло к выросшему за годы пребывания юноши у священника промышленному городку. И в прошлом, и в настоящем Силькеборг — реальный город, и построил его реальный человек, промышленник Микаэль Древсен, с которым Андерсен познакомился через старшую дочь Йонаса Коллина, Ингеборг, жену Адольфа Людвига Древсена, сводного брата отца промышленника. Ингеборг, которая любила над Андерсеном подтрунивать, не раз приглашала его в Силькеборг, и он хорошо знал местность, где потом развернется действие романа, и людей, ее населяющих. Примером тому может служить выразительный образ Портняжки, странствующего мастера, страдающего от патологической честности, к которой его принуждает не только лютеранская этика, но и необходимость жить у клиентов. Портняжка страдает при одной только мысли, что его могут заподозрить в краже или ином нечестном поступке. Так, например, случайно брошенные слова лавочника о том, что монетами он расплачивается уж очень блестящими, глубоко ранят его: он думает, что в нем подозревают фальшивомонетчика. В другом случае, когда в доме пастора Иапета пропадает серебряная ладанка, он места себе не может найти, хотя никто в семье и не думает, что он мог ее украсть. Пасторша почти уверена, что ладанку взял Нильс, отчего и тот тоже впадает в истерику. Когда же выясняется, что ладанку сбросил со стола котенок, Нильс в ярости швыряет его об пол, а дочка пастора пишет уже покинувшему усадьбу Портняжке, что ладанка нашлась. Однако письмо ее запоздало. Мастера заподозрили в другой краже, которая случилась в доме у местного судьи, где пропали деньги. Денег у Портняжки не нашли, зато в его сундучке обнаружили кольцо, явно ему не принадлежащее. Портной от подозрений яростно отпирался (действительно, как потом выяснилось, кольцо в его сундучок положил другой человек), и его отпустили. Тем не менее, терзаемый проявленным к нему недоверием, Портняжка сходит с ума.

Когда Иапет Мёллеруп привел в свой дом Нильса, его жена расстроилась. Но не оттого, что семья увеличилась еще на одного едока. Пасторша мечтала о приемном сыне с недостатками, которые она могла бы в нем исправить и получить за то благодарность не только на земле, но и благодать небесную. Юноша ее разочаровал: он оказался усердным работником и учеником, и пастор через некоторое время решил заниматься с ним древними языками и другими предметами, чтобы подготовить к поступлению в университет. Но один недостаток — горячность — пасторша в юноше все-таки обнаружила, что, помимо эпизода с котенком, подтвердил произошедший через несколько лет случай.

Еще одной оригинальной фигурой в округе была Цыганка, приходящая в деревню каждый год, чтобы отыскать потерянный амулет, с помощью которого она хочет снять порчу со своего ребенка-имбецила, которого повсюду таскает с собой в котомке за плечами. Как-то, услышав игру на гармошке местной музыкантши Греты, ее дитя стало подавать признаки разумного поведения, и Цыганка гармошку у бедной Греты, вся жизнь которой сводилась к служению музыке, недолго думая выкрала. Догадавшись об этом, Нильс в ярости выхватил у Цыганки ее уродца и пообещал отдать его только тогда, когда она вернет Грете гармошку. Нильс очень рисковал, ведь пасторша появлению в усадьбе дефективного ребенка не обрадовалась бы. Но гармошку музыкантше Грете Цыганка вернула.

Пастор, обучавший Нильса всем школьным предметам, остался его познаниями доволен, и через три года юноша переезжает в Копенгаген, где сдает экзамены на аттестат зрелости и поступает в университет, чтобы впоследствии стать священником.

Наступило самое время упомянуть, что Нильс, по воле автора книги, носит фамилию Брюде — это слово в глагольной форме означает «ломать», «раскалывать», то есть на русском языке она звучала бы как Раскольников. Серьезно занимаясь науками, молодой человек все более усваивает рационалистический подход к явлениям жизни и все менее полагается на христианское вероучение. Нильс скоро осваивается со столичной жизнью. Он подружился со своим крестным, господином Сване (именно он рекомендовал в свое время Мёллерупу взять Нильса на воспитание), одаренным, но безвольным интеллектуалом (некоторые из современников Андерсена усматривали в нем карикатуру на Сёрена Кирке гора), способным на многое, но из-за паралича воли живущим лишь на легкие и случайные литературные заработки. Он вводит крестника в богемное общество Копенгагена, но оно не увлекает Нильса, который все серьезнее занимается естественными науками. Он также много общается с почтенной и богатой еврейской семьей своего университетского товарища Юлиуса Аронса, и через некоторое время его отец отправляет их обоих в ознакомительную поездку по Германии и Италии. А с сестрой Юлиуса Эстер у Нильса завязывается интеллектуальная дружба: девушка серьезно увлекается творчеством Гёте, ее волнуют вопросы религии и церкви; она много читает Новый Завет и собирается отказаться от веры своих отцов. Эстер дарит Нильсу щенка Вапса, которому суждено сыграть едва ли не судьбоносную роль в его жизни.

По прошествии двух лет в летние каникулы Нильс, взяв с собой Вапса, едет повидаться с приемными родителями. И тут он опять демонстрирует характер и волю. На пароходе Вапс падает за борт, Нильс просит капитана остановить судно, но тот отказывается это делать из-за пустяка. Тогда Нильс недолго думая прыгает в воду, капитан останавливает пароход, и хозяин спасает своего пса.

Пасторская семья радушно встречает Нильса, но через некоторое время между ним и ортодоксальным лютеранином Напетом возникают принципиальные разногласия. Однажды интеллектуальный спор между ними перерастает в ссору, в которой пастор гневно заявляет воспитаннику, что тот не видит в человеке создание Божье, а в таком случае уж лучше ему стать фельдшером, чем пастырем человеческих душ. Напет как священник не может благословить своего воспитанника на служение Господу! После возвращения в Копенгаген Нильс принимает его слова к сведению. В нем самом уже созревало решение, что самой подходящей для него, теперь уже почти законченного атеиста, стала бы профессия врача. И он начинает изучать медицину, но продолжает свой интеллектуальный спор с приемным отцом, переведя его в плоскость долгих интеллектуальных разговоров с религиозной Эстер, в которых молодые люди разбирают вторую часть «Фауста» Гёте (в период работы над романом в июне 1856 года Андерсен побывал в гостях у великого герцога Саксен-Веймар-Эйзенахского, посетил в Веймаре театральную постановку обеих частей Фауста, познакомился с внуком Гёте композитором Вальтером фон Гёте и еще раз перечитал вторую часть знаменитой трагедии).

Скоро, однако, в мирную атмосферу интеллектуального спора вторгаются примитивные и жестокие реалии внешнего мира. В марте 1848 года датчане начинают военные действия против шлезвиг-гольштейнских повстанцев и поддерживающих их прусских войск. Нильс Брюде призван в армию младшим военным врачом. Во время отступления из Ютландии на остров Альс он узнает, что брат Эстер, заразившийся в армии тифом, умирает неподалеку. Он спешит к нему на помощь, но застает друга уже в агонии. На его вопрос, есть ли жизнь после смерти, Нильс отвечать не хочет, а когда Юлиус спрашивает его об этом опять, уклончиво отвечает, что так считают все христиане. Вернувшись в Сеннерборг, Нильс участвует в наступлении у деревни Сунневеде и получает тяжелое ранение. Атака датчан отбита, и Брюде остается один во рву. Он истекает кровью и прощается с жизнью, но не молится, а серьезно размышляет о том, что вещества, из которых состоит его тело, скоро опять распадутся на природные естественные элементы и мир для него исчезнет. Неожиданно он скорее чувствует, чем видит, устремленный на него взгляд. Это смотрит на Нильса нашедший его Вапс. Пес кладет лапы на плечи своего хозяина, скулит и бегает вокруг него.