斯布里学校转到了爱丁堡大学学习医学。学医的学生必须观摩外科手术，在麻醉剂发明以前，手术室就像一间刑讯室。达尔文恐惧地看着病人被绑上手术台，听着他们痛苦的尖叫声。他受不了这种折磨，终于逃出了手术室，从此再也没有回去过。过分敏感的天性使他注定无法成为一名医生。然而由于不敢面对父亲，达尔文在爱丁堡大学还是勉强呆了一年多时间，以此来掩盖自己的失败。
当他终于回到家里时，父亲又给他设计了另外一条道路——做一名牧师。达尔文答应了，为的是尽快恢复自己的尊严。父亲的财富和名声，使他很快被剑桥大学录取了。在这所学校里，达尔文得到了彻底的放松，充分地享受着青春。他狂饮着苏格兰威士忌，经常玩牌玩到凌晨，还交了一个名叫芬尼·欧文的女朋友。日子就这样盲目地过着，直到他遇见了约翰·汉斯洛教授。汉斯洛是一名专职牧师，也是一位业余的植物学家。他重新唤起了达尔文对大自然的激情，从而改变了达尔文的一生。两人经常在一起漫步谈心。达尔文由此被人们称为“与汉斯洛同行的人”。
达尔文开始同大自然继续打交道。他以从未有过的激情投入到这项事业中，尽管没有学习过正规的自然史和生态学的课程，但达尔文虚心地向周围的人求教，并亲自深入到大自然中去探索。他狂热地搜集着动植物标本，尤其热衷于搜集各种甲壳虫；他贪婪地阅读着有关科学探险的书籍，并梦想拥有同样的探险经历。然而他忽视了自己的学业，最后只拿了一个生态学学位，勉强从剑桥大学毕业。