Родители Георгия Плеханова уделяли большое внимание обучению детей и формированию их характера. Валентин Петрович приучал сына к трудолюбию и дисциплинированности. Он любил повторять: надо работать всегда умрем — отдохнем. Эти слова Плеханов запомнил на всю жизнь. Георгий, как и другие дети Плехановых, никогда не чурался крестьянского труда и в летнюю страду участвовал в сельскохозяйственных работах.
От матери Георгий унаследовал ее доброту и впечатлительность, внимательное отношение к ближним. Она сама учила детей русскому языку, арифметике, французскому языку, прививала любовь к музыке.
До 12 лет Георгий жил в Гудаловке и под руководством матери прошел программу первого класса гимназии. В 1868 году он поступил во второй класс Воронежской военной гимназии, которую окончили и его старшие братья по отцовской линии. Они, как дети небогатого отставного военного, имели право обучаться в гимназии на казенный счет.
Воронежская военная гимназия только в 1865 году была преобразована из кадетского корпуса. В гимназии был сильный преподавательский состав. Более других оказал влияние на молодого Плеханова преподаватель литературы Н. Ф. Бунаков, о котором он через 40 лет вспоминал: «У меня был выдающийся преподаватель русского языка. Я обязан ему весьма многим. Он привил мне любовь к словесности, приучил говорить и писать правильно, определенно, ясно и просто». Правда, на третий год пребывания Плеханова в гимназии директором ее стал грубый солдафон полковник А. П. Тыртов, он восстановил в качестве наказания порку, ухудшил питание воспитанников.
В младших классах Георгий был одним из лучших учеников, но в последние два года отметки его заметно снизились, появились и дисциплинарные взыскания. Он и еще несколько гимназистов увлекались прогрессивной русской литературой и меньше внимания обращали на обучение по программе военной гимназии. Известный историк В. Я. Яковлев-Богучарский, который учился там приблизительно в то же время, вспоминает: «То обстоятельство, что мы были воспитанниками военно-учебного заведения, нисколько не исключало увлечения нашего «статскими делами». В постоянных, хотя, конечно, в высшей степени незрелых, дебатах о Бокле и Марксе, о Спенсере и Михайловском, о субъективизме и объективизме в социологии и т. п. вещах проходили часы нашего досуга…» В последнем, шестом классе Плеханов но успеваемости занял среднее — десятое место, его балл при 12-балльной системе — 8 9/16. Причем самая высокая оценка — 12 — была получена по географии, а по истории, закону божьему и французскому языку — 10. По поведению Георгий Плеханов получил довольно низкую отметку — 8. Очевидно, преподаватели учли тот факт, что Плеханов и его два товарища в декабре 1872 года подверглись «строгому аресту на 2 дня с сокращением пищи», иначе говоря, карцеру, за то, что они после вечерней молитвы, когда все спали, отперли дверь кабинета физики и читали там какие-то книжки.
Увлечение передовой литературой оказало на Плеханова большое влияние. Об этом вспоминал впоследствии сам Георгий Валентинович: «Я был тогда в последнем классе военной гимназии. Мы сидели после обеда группой в несколько человек и читали Некрасова. Едва мы кончили «Железную дорогу», раздался сигнал, звавший нас на фронтовое учение. Мы спрятали книгу и пошли в цейхгауз за ружьями, находясь под сильным впечатлением всего только что прочитанного нами. Когда мы строились, мой приятель С{оловцов} подошел ко мне и, сжимая в руке ружейный ствол, прошептал: «Эх, взял бы я это ружье и пошел бы сражаться за русский народ». Эти слова, произнесенные украдкой в нескольких шагах от строгого военного начальства, глубоко врезались в мою память…»
После окончания военной гимназии он и еще десять выпускников в сопровождении унтер-офицеров (дядек) в августе 1873 года были отвезены в Петербург и определены в Константиновское артиллерийское училище.
Петербург встретил еще светлыми ночами. Несмотря на то, что люди побогаче разъехались по дачам, улицы были заполнены народом, что особенно поразило юношу, привыкшего к тихой провинциальной жизни Воронежа и Липецка. В редкие дни, когда удавалось вырваться из училища, Георгий ходил по городу, очарованный строгой красотой столицы. Как не хотелось возвращаться в казармы! И настал день, когда Георгий остро почувствовал, что он не может и не хочет продолжать карьеру профессионального военного. Он не должен смириться с такой судьбой. Офицерская среда, с которой его познакомил брат Митрофан, еще больше убедила Георгия в невозможности такого пути.
В мае 1873 года умер отец. Мать, поглощенная своим горем и материальными заботами, свалившимися на ее плечи, не хотела мешать своему сыну. Не проучившись в Константиновском училище и четырех месяцев, Георгий подал прошение с просьбой освободить его от военной службы по состоянию здоровья. Прошение было удовлетворено, и в декабре 1873 года Георгий приехал в Гудаловку. Он решил поступить в Петербургский горный институт, а для этого надо было подготовиться к экзаменам и, главное, к экзамену по химии, которую Георгий знал слабо.
Половина года прошла спокойно. Георгий много занимался, часто гулял вместе с сестрами, братом и матерью, старался отвлечь их от печальных мыслей. Он уже в то время перестал верить в бога, чем очень огорчал мать, которая после смерти мужа стала особенно религиозной. Георгий пытался убедить в своих взглядах сестер и брата. Он любил напевать песню, в которой были слова: «А для поповской глотки глоток вонючей водки».
Чтобы сделать матери приятное, он по вечерам читал вслух Евангелие. Но и здесь он иногда не мог удержаться от иронии. Когда он читал притчу о прозрении слепорожденного, то с таким выражением прочитал слова о том, что Иисус Христос «сделал брение из плюновения» для того, чтобы помазать очи слепому, что сестры и брат, не удержавшись, рассмеялись.
Подготовка к экзаменам шла успешно, но в конце лета Георгий тяжело заболел, врачи поставили диагноз — грудная жаба. Во сне мучили видения. Чаще всего он видел героев своей любимой книги «Что делать?», которых кто-то преследовал, и он старался их спасти. Мария Федоровна все время просиживала у постели сына, никому не доверяя уход за ним. Когда Жорж, так звали его домашние, стал поправляться, случилась новая беда — как-то ночью загорелся дом. Едва успели вынести вещи, часть книг. Больше спасти ничего не удалось.
В конце августа 1874 года Георгий поехал в Петербург сдавать экзамены. Благополучно сдав математику и химию, он пришел на экзамен по физике. К нему подошел высокий худощавый юноша, явно чем-то взволнованный. Он спросил Плеханова:
