brat Nikolaj otišao je iz Petrograda u kazansko sveučilište; Sergej i Dmitrij polazili su godine 1842. matematički fakultet, a Lav godinu dana kasnije udje u fakultet za iztočne jezike.
Lava je za maturu pripremio neki profesor estetike u kazanskom sveučilištu, no Lav ostade samo godinu dana vjeran filologiji. Neuspjeh prelaznoga izpita iz prvoga tečaja u drugi ponuka ga, da odabere drugu nauku. Lav je doista sve učinio, da ne smiri izpita. On je mnogo manje polazio predavanja, nego plesne dvorane bogatoga plemstva; pridružio se je klubu tako zvanih aristokrata, pa je u krugu veselih drugova obilato srkao iz čaše mlade slobode. Razumije se, da ovi aristokrati nisu stekli ljubavi ostalih djaka. Neki drug opisuje Tolstoga, pa veli, da mu se ne svidja njegova afektovana hladnoća, njegova čupava kosa i priezirni pogled. Već u ono doba Tolstoj je slabo cienio »znanost«; rugao se najvećim pjesničkim djelima, jer su pisana u stihovima, koji su tek okovi mislî; povjest je proglasio za zbirku bajka i često glupa sitna detalja. Cielo sveučilište kao »hram znanostî« držao je za zavod bez svrhe i koristi u gradjanskom životu. Zato je slabo učio za izpite, te se je bez uspjeha podvrgao prelaznomu izpitu za pravni odjel. Kazansko je sveučilište imalo samo jednoga profesora, koji se je svidjao Tolstomu, a to bijaše profesor prava Majer. Već za rana počela su Tolstoga zanimati filozofijska pitanja. Poslije naukâ u Kazanu podje Tolstoj na praznike na ladanje, pa je u toj zgodi uzeo proučavati stare i nove filozofe, baviti se oko starinske i moderne književnosti nadajući se, da će tako naći pravac za tečaj svoga života. Može se reći, da su značajne crte Nikolaja Irtenjeva, junaka njegova prvienca, bitna svojstva samoga pisca. »Odkrivanje novih misli« osnovna je crta u značaju Irtenjevljevu i po tom piščevu. Ure i ure znao bi on sjediti i razmišljati, prelazeći od pitanja do odgovora, a od odgovora do pitanja, dok se ne bi sasvim izgubio u guštari idejâ.
Braća ostaviše sveučilište i grad, a Lav ostade sam. On je težko podnosio ovu osamu. Pa kako ga nije privlačila grana nauke, kojoj se je posvetio, i kako ga briga za život nije gonila