Это было время, предшествующее восстанию декабристов, отличалось очень насыщенной общественной жизнью, страстным обсуждением положения в стране и напряженным поиском путей дальнейшего развития государства и общества.
Взгляды Николая получили глубокий и неизменный интерес к общественной жизни, а также предопределили широкий демократизм, столь выделявший его в последующие годы.
Юноша был очень активным, совмещал учебу с работой в анатомическом театре, помогая этим семье. Именно здесь он получил бесценный опыт в хирургии, окончательно определился с выбором профессии. Несмотря на внезапную смерть отца, тяжёлое материальное положение семьи, Николай с отличием закончил университет, благодаря усилиям матери в оплате учёбы сына, и получил степень лекаря.
После этого талантливого юношу зачислили воспитанником Профессорского института в Дерпте (нынешний Тарту). Это был один из самых передовых университетов тогдашней России, которое готовило будущих профессоров для российской высшей школы. В Дерпте – его наставника, профессора И. Ф. Мойера, в то время окружали выдающиеся люди, с которыми познакомился ближе и Николай, – Людвиг ван Бетховен, В. А. Жуковский. Но более близкие отношения у Н. И. Пирогова сложились только с В. В. Далем – в ту пору еще студентом медицинского факультета.
Это был важный внутренний этап формирования мировоззрения Н. И. Пирогова, который охватывал 1828-1830-е годы практической деятельности его в Дерптском университете. При этом он прославился на всю округу, его мастерство называли фантастическим. Он был врачом от Бога, с легкостью брался за такие операции, которые до него никто не делал.
Через пять лет работы в Дерпте, Н. Пирогов в двадцать шесть лет блестяще защитив диссертацию, стал профессором кафедры теоретической и практической хирургии. Во время лекций он не только говорил, но и показывал студентам, что и как делать, предостерегая их от ошибок. На тот момент в его распоряжении была не только кафедра, но и анатомический театр, клиника с амбулаторным приемом, офтальмологическая лечебница.
В своей диссертации он первым в мире изучил и описал расположение брюшной аорты у человека, расстройства кровообращения при её перевязке, пути кровообращения при её непроходимости, объяснил причины послеоперационных осложнений. Сам И. Ф. Мойер был поражён качеством выполненной работы.