1、“學前教育”：走上好學的道路
周恩來幼年時由守寡的嗣母陳氏撫育，稱陳氏為“娘”，稱生母萬氏為“幹媽”。陳氏出身於書香門第，性格文靜，才學出眾，會書畫，好詩文，有很好的修養。陳氏對周恩來的要求十分嚴格。4歲時，陳氏就教他識字。5歲起，陳氏就送他進私塾讀書，並取學名恩來，字翔宇。
1904年，周恩來壹家搬到清河縣（今清江市）外祖父家居住，在萬家的家塾繼續讀書。1905年，周恩來壹家又遷入陳家祖居的陳家花園，在家塾中就讀。此後幾年內，陳氏為了把周恩來培養成棟梁之才，每天黎明時刻，就把他叫起來。
教他讀《三字經》《千字文》《神童詩》《論語》《孟子》《大學》《中庸》《詩經》中的壹些篇章。陳氏還輔導周恩來閱讀了外祖父家所藏的《西遊記》《水滸傳》《三國演義》《說嶽全傳》等小說。
2、東北求學：生活和思想轉變的關鍵
年少的周恩來，經常與在奉天省（今遼寧省）謀生的伯父周貽賡通信。通過字裏行間的所思所想，周貽賡對這位侄兒的才學和品行十分欣賞。當周貽賡在奉天度支司（相當於現在的財政局）俸餉科升任科員，生活稍稍安定後，便寫信要周恩來到東北去，跟隨自己繼續讀書。
1910年春，周恩來隨同回家探親的三堂伯周貽謙來到奉天省銀州（今鐵嶺縣），在他家寄居，並入銀崗書院（初級小學）讀書。這年秋天，他移居奉天府（今沈陽市）周貽賡家，入新建的奉天第六兩等小學堂（辛亥革命後改名為東關模範學校）丁班學習，
課程包括修身、國文、算術、歷史、地理、格致、英文、圖畫、唱歌、體操10門。在東關模範學校兩年間，周恩來“肆力學科，兼好讀散文小說及新聞雜誌”，各科成績都名列前茅。由於廣泛閱讀《史記》《漢書》《離騷》等書籍，周恩來的作文尤受老師贊許，
常被批上“傳觀”二字，貼在學校的成績展覽處，讓同學們觀看。其中，國文教員趙純在批閱周恩來的作文時，對周圍的同事感慨地說：“我教了幾十年的書，從沒見過這樣好的學生！”名言“為了中華之崛起！”就是在此期間生成。
3、南開學校：多才多藝、成績最優的學生
經過東北的磨煉，周恩來已經有了顯著的進步。但更大的變化，是發生在他進入天津南開學校以後。因為與東北相比較，在天津可以接觸到大城市的社會生活，可以呼吸到近代社會的空氣，這為青少年的成長提供了更加廣闊的空間。
同去東北求學壹樣，周恩來轉赴天津，也是得益於伯父周貽賡。1913年春，周貽賡工作發生變動，改任天津長蘆鹽運司榷運科科員。周恩來隨伯父搬到天津，住在河北區元緯路元吉裏。隨即，他進入大澤英文算學補習學校補習功課，準備南開學校的入學考試。
8月中旬，他順利考入南開學校，19日報到入學，編入己三班（以後改為丁二班）。在南開學校的4年的學習生活，使周恩來從各方面都成熟起來。由於伯父收入微薄，經濟上有困難，他很少回家，平時利用假日和課余時間，為學校刻蠟版，抄寫教學講義，以補貼膳食費，減輕家庭的經濟負擔。
盡管生活艱辛，但是周恩來的成績絲毫沒有受到影響。他的國文和數學成績尤為突出。1914年12月14日，他榮獲南開學校“國文傳觀”比賽第二名；1915年3月，他參加全校數學比賽，成績優秀，所在丁二班成績獲全校總分第壹。
1917年6月26日，周恩來以平均分89.72的成績從南開學校畢業。在參加畢業典禮時，他還獲得了國文最佳獎，並代表畢業同學致答辭。
4、赴日求學：在挫折中成長
從南開學校畢業後，周恩來希望能繼續求學。由於家境貧寒，他決定報考日本官費學校。當時，中日兩國之間有壹個由日本政府指定學校為中國代培留學生的協定。該協定規定：中國學生凡能考取指定的日本大專學校之壹的，可以享受官費待遇，直到學成返國為止。
1917年9月，周恩來由天津登輪船赴日本。10月，他進入日本東京神田區東亞高等預備學校補習日文，準備報考東京高等師範學校和東京第壹高等學校。1918年3月4日至6日，周恩來投考東京高等師範學校，***考日語、數學、地理、歷史、英語、物理、化學、博物8科，還進行了口試。
遺憾的是，因日文成績不好，他未被錄取。不過，周恩來在精神上並沒有過於沮喪。此後，為準備7月投考東京第壹高等學校，不過，由於參加留日學生愛國運動，使得周恩來的復習計劃幾乎完全被打亂。直到6月初，他才重新開始溫習功課，全力以赴準備考試。
1918年7月2日、3日，周恩來投考東京第壹高等學校，又因日文成績不理想，未被錄取。1919年3月，周恩來得知南開學校即將創辦大學部的消息後，決定回國學習。盡管未能進入日本大學深造，但留日期間的自學和實踐活動，還是給周恩來帶來很大的幫助，思想上的進步更是十分明顯。
5、勤工儉學：確立***產主義信仰
1919年9月25日，周恩來出席南開學校大學部的開學典禮，是該部的第壹屆文科學生。為進壹步探求救國真理，經南開學校創辦人嚴修推薦和資助，周恩來決定到資本主義的發源地英國留學考察。1920年10月8日，他和南開同學李福景同獲北京華法教育會開具的赴法證明。
行前，他與天津《益世報》商定，作為該報駐歐記者，以撰寫旅歐通訊所得稿費來維持旅歐期間的生活。1920年12月13日，周恩來與李福景等人，乘法國郵船“波爾多斯”號抵達馬賽港，隨即換乘火車到巴黎。周恩來在此短暫停留後，於1921年1月5日赴倫敦，開始對英國作“社會實況之考查”。
由於倫敦生活費用大，他決定投考位於蘇格蘭首府的愛丁堡大學。1月25日，周恩來致信嚴修，稟報辦理入學手續之事，相較於赴日之時，周恩來在思想上成熟了許多。赴歐之後，他廣讀博覽，涉獵各種學說思潮，以審慎求真的態度，“對於壹切主義開始推求比較”。