李时珍见父亲沉默不语，便把自己想放弃科举考试，跟随父亲学医的想法说了出来。这个念头在他心里许多年前就有了，但是为了显耀门庭，不辜负父亲的期望，他藏在心里不忍心说出来。看来，科举仕途与李家这一代还是无缘，自己的志向也不在这里。于是，李时珍趁父亲思想已经转变，便把多年来深思熟虑的话说了出来。
李言闻看着为应试累得瘦弱不堪的儿子，心头不禁涌出无限爱怜，觉得儿子的选择不能说最佳，但也算是条好的出路了。于是，他默默地点头同意。
这样，从23岁开始，李时珍就弃文从医，继承父业，走上了医学的道路。
李时珍青年时代关于“脑为六神之府”的想法，经过尔后几十年的行医实践的检验，获得了充足论证证实。最后，写进了他的药学巨著《本草纲目》卷三十四·辛夷条。“脑为六神之府”说，在我国历史上第一次明确指出脑是思维的器官，从而改变了传统的“心之官则思”的错误认识。
时代为李时珍铺了一条不平坦的道路，那艰涩的八股文扼杀了多少热血青年。但李时珍并非凡人，他坚定不移地走上了医药之路，并最终实现了自己的价值。
苦心学医李时珍在他伟大的一生中，在医药事业领域，能获得如此巨大成功，出于他有幸遇到了两位恩重如山的老师。
第一位恩师是他的启蒙老师，父亲李言闻。
他的父亲李言闻在当地玄妙观坐堂行医，医案旁设了一个座位，是他给收为徒弟的儿子专门设下的。李言闻每当自己看病诊脉后，都口授药方，让李时珍笔录药方，按方抓药，并同时向他传授不同方剂药物的匹配用量情况，药物间的协同作用，以及如何抑制药物的毒性等等。比如每个药方的用药都是按“君、臣、佐、使”的配合规则。“君”药是方剂中治疗主症，起主要作用的药物，根据需要可用一味或几味。“臣”药是协助主药以加强其功效起治疗作用的药物。“佐”药是协助主药治疗或抑制主药的毒性和剧烈的性味，或是反佐的药物。“使”药是引导各药直达疾病所在或有调和各药的作用。一般小病，开一个处方，抓几剂药即可治疗好。大病或重病则需有步骤地进行治疗，先怎么处方，用哪些主副药物，病情见好后再换处方，改换用药，到治疗痊愈。
李时珍跟随父亲从开方、抓药学起，不仅认识了许多药，还进一步了解到药的四气、五味升降浮沉等特征。所谓“四气”，就是指寒、热、温、凉4种药性，药性的寒凉和温热是与病症性质即热性病症、寒性病症相对而言的。李时珍了解到：能够治疗热性病症的药物，属于寒性或凉性，如黄连是寒药，治热病泻痢；因陈蒿微寒，即是凉药，治黄胆身热。能治寒性病症的药物，属于热性或温性。如附子是热药，能治因大汗而阳气衰竭、四肢寒冷等；草果是温药，能治因胸腹冷病而发冷较重的病疾。药物还有辛、甘、酸、苦、咸5种味道，辛味能散能行；甘味能补能缓；酸味能收能涩；苦味能泻能燥；咸味能软坚润下，还有淡味能渗湿利小便。药物作用的趋势又分升降浮沉。升是上升，降是下降，凉是发散上行，沉是泻痢下行。升药上行而向外，有升阳、发表、散寒等作用，沉降药下行而向内，有升阳、降逆、收敛、清热、渗湿、泻下等作用。
父亲还常常结合一桩桩鲜活的医案，将治病救人的道理讲给李时珍听。两人不多久便把李时珍因科场失利造成的烦恼忘得一干二净，父亲仔细热心传授医道，儿子认真踏实努力学习，父子俩情投意合，享受到无穷乐趣。
李言闻向李时珍讲解中国医学中辨证施治的道理：所谓“辨证”，就是综合病人所出现的各种症状，以及一切与疾病有关的因素加以分析，来探求病变的性质和转机，从而了解疾病的本质，作为施治的准则。李言闻说：东汉医学家张仲景在《内经》等古代医学典籍的理论基础上，运用辨证施治的医疗规律，进一步丰富和发展了治疗外感病及其他杂病的医学理论和方法。张仲景在多年临床诊断中，总是先检查病人的身体，观察病人的气色，倾听病人的声音，然后询问病人的症状，再检查病人的脉搏，最后综合检查结果分析病情（即望、闻、问、切），从而得出一个阴、阳、表、里、寒、热、虚、实的“辨证施治”方法。
父亲告诫李时珍说：“医药学里的学问大得很，多得很，要成为一个受人欢迎医术高明的医生，除了从前人书籍中吸取营养外，还要重视积累临床实践和搜集民间流传的经验。”
也就从这时起，李时珍在父亲的指导下，涉猎了大量医书：《素问》、《灵枢》、《伤寒论》、《金匮要略》、《脉经》、《诸病源候论》、《千金方》等等。
为了帮助李时珍更好地研读医学著作，父亲又送他到顾家拜师，亲自领他去拜见第二位恩师。这位恩师姓顾，名问，字日岩。顾问18岁便中了进士，在福建当了多年大官，是全国为数不多的理学名家。顾问是蕲州人，归隐后回到家乡讲学，在阳明、崇正两座书院中开课授徒。由于顾问名气很大，全国各地都有人慕名到蕲州拜他为师，已有学生数百人。
顾家有一座藏书楼，楼内装满了经、史、百家的书籍成千上万卷。顾问告诉李时珍：“这个书库是我家最有意义、最有价值的财产。我教学生，第一个要求就是每个人必须涉猎群书，搜罗百氏，这样才能在前人积累的知识基础上，有所创造，做成一番事业。”
李时珍牢记老师教诲，在顾家的藏书楼里，他精读深研了医药学方面的经典著作，葛洪的《抱朴子》、王安石的《字说》、陆羽的《茶经》、贾思勰的《齐民要术》、陶弘景的《名医考源》、盖说的《食疗本草》等等。同时，还旁及其他各类丛书，举凡子、史、经、传、声韵、农圃、医卜星相、乐府诸家，无不广泛阅览。经过几年的广收博采，学问大有长进。
青胜于蓝李时珍在顾问那里广收博采，同时又随父临床治病，共同研讨，这种理论与实践相结合的方法，使李时珍进步神速。
有一天，父亲出外巡诊，留李时珍守药铺。忽然，几个官差风风火火地来到玄妙观，说是荆穆王的宠妃胡氏得了急病。他们见李言闻不在，拉了李时珍就走。
李时珍来到荆王府，只见王妃躺在床上呻吟不止，痛苦得在被褥中翻滚挣扎。荆穆王在屋内束手无策，急得团团转。原来，王妃在饭后和家人发生口角，生气引发了心痛。随后，3日不通大便，腹痛难忍。王府请了不少医生，吃了不少药都不见效。有人说玄妙观的李言闻医术高明，便派了官差来请，谁知李言闻不在，便抓了李时珍来交差。荆穆王“病急乱投医”，顾不得许多，便叫李时珍治病。
李时珍照父亲教的办法，“望、闻、问、切”以后，心想：南北朝时期的药典《雷公炮炙论》中说：心痛欲死，速觅延胡。何不用“延胡索”这种中药试一试！于是，他开了一个“延胡索三钱”的药方，叫王府派人去抓药。
以前给王妃看病的医生开的药方都很复杂，少则几味，多则十几味、几十味，一抓就是一大包，可是李时珍的药方上只有一味药，药量又少。王府的差人拿着药方甚为犹豫，便去请示荆穆王。荆穆王也没有办法，只好死马当作活马医，命令差人照方抓药。药抓来后，李时珍叫人温好一壶酒，用温酒调好延胡索末，请王妃服下。奇迹出现了，王妃服下药后不一会儿，便解了大便，心腹痛全部止住了。荆穆王大喜，留李时珍在王府住下，直至王妃的病全好后，才重重酬谢了他，送他回家。
李时珍将治疗王妃心痛病的经过向父亲述说之后，父亲大为赞许。于是父亲在玄妙观内为李时珍单独设了一个医案，让他独立行医。但为了病人的安全，李时珍遇到大病或疑难病症，都把开的处方交给父亲过目以后，方才给病人抓药。
明朝嘉靖二十一年（公元1542年），24岁的李时珍，正式开始独立行医。嘉靖二十四年，蕲州一带发生大水灾，河水倒灌，江河横流，淹没了方圆几百里的房屋树木，山洪暴发吞噬了无数的村庄田园。
蕲河两岸一片汪洋，无边无际的水面上漂浮着茅草、枯枝、桌椅板凳、死猪、死牛、饿殍（饿死的人）被水泡得胀鼓鼓的，在水中一沉一浮地漂荡着，令人生畏。
好不容易等到大水消退，外出逃荒、讨饭的人陆续返回家园。由于抛尸荒野的饿殍无人收敛，加上腐烂的残枝败叶，淹死的牲畜在烈日的曝晒下蒸起腥风恶臭，迅速地酿成了传染病，并四处流行开了。
父亲的诊所被病人包围，他从早到晚忙于诊治，弄得精疲力竭。谁知病人非但不见减少，反而越来越多。
一天晚上，父亲看完最后一个病人，回到家中，已是半夜时分，李时珍刚好从外地诊治回来看望父亲。李时珍兴奋地说：“我在瓦硝坝试行了一套驱逐瘟疫的新方法，很奏效。现在瘟疫在蕲州城南的15个村庄已经制止住了。明早我陪你去看一看！”
父亲心想：要是真能创造出一套办法控制住瘟疫，百姓们就有救了。现在瘟疫流行，当官的都不顾人民死活，不闻不问，一个良医应如良相一样，应该负起济世救人的职责。
第二天清晨，父子俩各饮了一杯能避瘟疫的松叶酒，便出门察访去了。他们离开镇子，来到城南的村子，只见村里被洪水冲坏的房屋，已经有人着手修葺，村子中来往行人也多起来，这是大瘟疫流行以来少见的复苏景象。
父子俩随意走进一座四合院，只见院内弥漫着一缕淡淡的烟雾，飘散着一阵阵烟薰的香味。李时珍告诉父亲，村内家家户户每天都要用苍术熏烟。
父亲点头说：“苍术可以除山岚障气，去鬼邪。”
四合院的主人见熟悉的郎中父子进院，忙迎了出来。这是一对老年夫妇，老汉身体强健，鹤发童颜，老婆婆正在往一口大灶添柴火，灶上的大铁锅中放着一副蒸笼，冒着腾腾热气。老汉见李言闻诧异，忙笑着说：“蒸笼里蒸的不是馍，是按着贵公子的吩咐，将病人的衣服用蒸笼蒸过，这样，一家人都不会传染疾病了。”
李时珍接着告诉父亲：“这是我琢磨出来的，古书上没有记载过这种方法，我想为什么一人染病，全家都会传染上呢，不外乎病能够传播。通过什么途径传播呢？我以为，一是衣物，二是食物，三是身体。于是我就用蒸笼蒸病人衣服，用苍术熏烟避瘟，用兰草（泽兰）烧汤沐浴，将麻子仁、赤小豆置于井水中驱邪，饮松叶酒、淑目酒除瘟病。采用这套办法后，瘟病的传播就逐渐缓慢下来了。
李言闻回去后，把儿子在村子里采取的防治办法在疫区推广，果然瘟疫迅速得到了扑灭，百姓重新安居乐业下来。
李时珍认为，医生给人治病固然重要，但预防疾病更为重要。他在《本草纲目》中，仅“瘟疫”一项，就收集有预防传染病流行的中草药达130种之多，并制定既有煮沸消毒，亦有烟熏避疫，汤浴除瘟，又有内服防病等多种多样的预防措施。在16世纪中叶，李时珍能够提出蒸气煮沸消毒的方法，这是一个历史的创举。
当官府在瘟疫面前都束手无策时，李时珍作为一个民间医生却领着百姓扑灭了瘟疫，而且取得了决定性的胜利。李时珍的名声开始在蕲州一带传播开了。
李时珍对中医基础理论《内经》和中医辨证论治的经典著作《伤寒论》（张仲景著）尤为精通，并在此基础上博览群书，去粗取精，去伪存真，形成了自己系统的中医理论体系，既继承发展了诸家学说，又在自己的行医生涯中，灵活地运用于临床实践。
一天深夜，李时珍被一阵急促的敲门声惊醒。他开门一看，只见一个中年佣人提着灯笼站在门外，乞求说：“请先生快去救救我家少夫人。”
李时珍跟着来人来到一个村庄，一户人家敞开大门，几个人正在门前焦急地等候。丫环将李时珍引进内室，只见一个少妇躺在床上，奄奄一息，一家人围着她急得团团转。李时珍用手探了探鼻息，已无一丝气息。他又切了切脉，觉察到了一点极微弱的脉息，便说：“拿些葱黄和酒来。”
丫环从厨房取来一把葱和一瓶酒。李时珍选了一根又长又粗的葱，剥去外层，将葱缓缓插入少妇的鼻中，然后又将酒灌入少妇的口中，突然，那少妇打了一个喷嚏，居然活了过来。满屋发出一片惊喜之声。
李时珍叫人取来文房四宝，开了一张药方，众人一看大吃一惊，一位老者问：“巴豆乃下泻之药，我家少夫人有溏痢之症，泻肚子已3月之久，再用泻药……”
李时珍笑了笑，解释道：“巴豆性热，味辛，生药猛，熟药缓，能吐能下，能行能止，是可升可降之药。巴豆多用则有勘乱劫病之功，微用亦有抗缓调中之妙。巴豆为泻药，这种认识并不全面。只要配合得当，药病相对，巴豆何尝不能止腹泻？夫人之病，其脉沉而滑，此乃脾胃损伤，冷积凝滞所致，以热下肢，则去寒止痢。”
果然，病人服药后，溏泻便立止了。
李时珍不仅能辨证地异病同治，也善于同病异治。
有一个有钱人，夏天饮酒达旦，以致腹泻数日不起，同样是腹泻，李时珍根据病因、病机之不同，采取同病异治的方法。他看了以前医生的处方，多是用利消导升提药，反而使病情加重。李时珍认为，病是由饮食不节，损伤脾胃，阳气阻遏，水湿内停而导致腹泻，所以用小续命汤之大祛风药，鼓荡被遏之阳气上升，于是收到了奇效。（《本草纲目》卷十五·麻黄条）李时珍在临床实践中，灵活地运用并发展了祖国医学中辨证施治的理论，很快成了一个远近闻名的良医。
楚王府行医一次，李时珍接待了一个病人亲属，看了前次一位铃医的处方有一味药错了。但是那人却是按《本草》来的，从中，李时珍知道《本草》有错误地方。
《本草》是我国古代专门讲药物的书，所谓本草就是中药材的代名词。中药材的种类极为繁多，鸟、兽、虫、鱼、金、石、草、木，很多都可以入药，其中以草本类植物占多数，所以称中药材为本草，将介绍中药材的书称为《本草》。我国流传最早的药书是汉代的《神农草本经》，它总结了秦汉以前我国古人研究药物的成果，记载了365种药物。从那以后到明代的一千多年里，本草学有了很大的发展，人们掌握的可以治病的药物逐渐增多，分类也日趋严密。
例如，南朝时期的医学家陶弘景写了本《名医别录》，在《本草》原有基础上，补充了魏晋时期治病常用的药物365种，唐朝的李勋、苏恭等人，奉皇帝旨意，参照前人的《本草》，又增添新药114种。宋朝的刘翰、马志编著的《开宝本草》，掌禹锡、林忆编著的《嘉佑本草》，均增加了许多外国药物，其他如《图经本草》、《证类本草》、《救荒本草》、《食物本草》、《海药本草》等，都从不同方面有所增益，特别是名医唐慎微编著的《证类本草》，采古今单方，收入经、史、百家中有关药物多达1558种，是李时珍的《本草纲目》问世以前最完备的药书。