牛顿从格兰桑姆中学毕业，经过考试，加上校长的推荐和舅舅艾斯库的多方联系，牛顿进入了剑桥大学读书。
牛顿所进的三一学院，隶属于剑桥大学，是英国各学院中最大的一个。三一学院笼罩着浓厚的宗教色彩，几乎没有受到哥白尼等人开创的科学革命的影响。但是就在这种气氛中，牛顿却得以接触科学，并深入地研究它。
牛顿来到剑桥大学的第一天，就被这里独特的气息所倾倒。校舍是用美丽的茶色砖建造的。有许多的高低不同的小塔在屋子顶上，显得古典而优雅。而那座于1518年至1535年建造的大门，更是雄伟壮观，令人肃然起敬。
牛顿怀着兴奋的心情走在校园里。放眼望去，平整的道路两旁是郁郁葱葱的绿树，如荫的草地中央有一个很大的喷水池，高高喷起的水柱被阳光映得晶莹剔透，草地上有三三两两的学生在看书、聊天。
走在铺满细碎石子的小路上，牛顿感到格外惬意，不知不觉中他来到一座礼堂门口，这里有许多塑像，每座塑像下面都有一块牌子，上面有关于塑像人物的简介。牛顿认真看过每一块牌子后，发现这些都是剑桥大学毕业后，在社会上有伟大成就的校友。凝视着这些塑像，牛顿暗下决心，自己也要成为有出息的人！
虽然牛顿被公认为是“一个头脑清醒、沉默而有思想的小伙子”，但是由于家庭的变故等原因，他养成了孤僻、谨慎、不合群、害怕与人争论的性格。他的内心世界是很昏暗的，他甚至于憎恨他的母亲和继父，曾发誓要烧掉继父的房屋。
但这些对于牛顿今后的科学道路并不重要。恰恰相反，牛顿小时候的广泛兴趣和爱好，以及他亲自动手实验的能力为他在剑桥大学的学习打下了良好的基础。
可见，童年的兴趣培养对于一个人的成长是至关重要的。
进入剑桥大学，对于刚刚19岁的牛顿来说是实现他人生价值的第一次转折和飞跃。
剑桥大学是世界上最著名的大学，这里集聚着全英国，——乃至全世界的优秀人才。每个学子以步入剑桥大学为荣，这里也是荣誉的象征。
但是，正因为剑桥大学的名气太大了，拥有剑桥大学的校徽对每个人来说都是一种很有面子的事情。所以，这里也自然而然地成为贵族子弟和有钱人家的放荡公子最青睐的地方。他们来这里很简单，只要家里交一定数量的“助教费”即可。所谓“助教费”就是教会为发展和壮大地位而设立的一种捐助款，这在神学占主导地位的剑桥大学来说，当然会很兴盛，所以校园里到处都是靠捐助而来的学生。
这些人平日里不学无术，有的根本连课都听不懂，他们每天聚在一起吃喝玩乐，无所事事，只等看4年毕业后再花点钱弄到学位，混个神职算了，反正家里都为自己的前途安排好了。
这些学生根本就瞧不起牛顿这个不起眼的乡下人，他们时不时就来欺负他。牛顿知道自己是个穷孩子，是个没有见识的乡巴佬，也不愿意和他们混在一起。可是，牛顿自小就养成了孤僻的性格，这样一来，他更加变得郁郁寡欢了，有时好几天都不说一句话，人也日渐消瘦下来。同学们总是看到牛顿一个人去学习，一个人在校园里漫步，一个人愣愣地思考着什么，都认为他是个“怪人”。
这种孤寂的生活对牛顿来说，早已是习以为常的事了。但是，这个时候他又面临着另一件不得不出头的事情。
牛顿上大学不到1个月，就接到一封来自家乡的信，他欣喜地拆开一看，大吃一惊。原来，今年家里的农场因干旱减产一半，家里人吃饭已成了问题，根本无法负担剑桥大学昂贵的学费。于是他决定找一份工作来供自己上学生活，减轻家人的负担。
在那个时候，动荡的社会刚刚恢复正常，商业也还不是很景气，想找一份工作实在是难，利用课余时间的兼职就更难找了。牛顿实在没有办法，眼看身上的钱快要花光了，他只好硬着头皮去找舅舅的朋友普莱恩教授。
在普莱恩教授的帮助下，牛顿写了一份贫困生申请，不久学校就批准他为“减费生”。
他的工作是在课余时间和假期为学校做一些杂活，比如，除草、修理桌椅板凳、清理教室等。这些对于牛顿来说都是小事一桩，虽然忙点、累点，但一想到可以为母亲减轻一点负担，也很开心。
但是，牛顿必须付出一定代价，包括被很多人看重的体面和尊严。有时，他为了能吃到免费供给的午餐，不得不百般侍候那些来自贵族、绅士之家的纨绔子弟，有时，他们会故意找茬，拿牛顿寻开心。
也就是在这段勤工俭学的日子里，牛顿结识了约翰·威金斯。他和牛顿一样，也是来自小地方，家里也很穷，靠勤工俭学维持生活。共同的生活经历和人生遭遇使他们俩成为形影不离的好朋友。
在三一学院的最初3年，牛顿都是以减费生的身份度过的。
牛顿所在的三一学院，体现了深厚的宗教色彩，学院以培养“富有影响的精神贵族”而享有盛名。
然而，克伦威尔执政和查理二世复辟使剑桥大学在动荡中一片混乱，曾降到了它作为教育机构的在历史上的最低水平。
牛顿的导师就是舅舅的好朋友本杰明·普莱恩教授。
这个时候的剑桥大学，还奉行着中世纪以来的经院式教育方式，学习的课程主要是经书典籍、诗韵和神学，而以神学闻名的三一学院更是视神学为重中之重。普莱恩教授从一开始就试图把牛顿引上传统的正道，而牛顿却不甘心。
这个时候，剑桥大学正处在封建王朝复辟下英国神教的心脏地位，也是17世纪早期英国知识分子骚动的中心，牛顿也深受神教思想和伦理的束缚。尽管很孤独，但是，他在埋头苦读中找到了乐趣，并且敢于用新思想、新方法开辟新的科学之路。
普莱恩教授也渐渐感觉到牛顿才华过人，传统的课程不能满足他的求知欲望。于是，他对牛顿的新思路并不加以限制，而且鼓励牛顿有自己独到的见解和想法，牛顿从此可以放心大胆地博览群书了。
1663年，三一学院发生了一件事，这对牛顿的科学生涯是一个大的转折。一个专门讲授自然科学的讲座卢卡斯讲座在三一学院创办了，这在剑桥大学是有史以来第一次。
创办人亨利·卢卡斯就读于剑桥大学，曾经代表剑桥大学当选为国会议员，1663年他因病去世。在遗嘱中，他要求剑桥大学三一学院设立一个专门讲授自然科学的数学教授职位，薪水仅低于学校校长的薪水。
卢卡斯讲座的教学内容规定为地理学、物理学、天文学和数学。
第一位主持该讲座的就是伊萨克·巴罗教授。巴罗是位才华横溢的数学家，也是微积分的先躯，他在物理、天文、光学方面也有很高的造诣。
可以这样说，巴罗是改变牛顿科学道路的良师益友。
1664年，基于牛顿各科成绩的优秀，巴罗决定授予牛顿公费生的资格。这样，牛顿就有更多的时间看书学习了。
巴罗主讲卢卡斯讲座以后，牛顿更加佩服他的才识，每讲必听。巴罗的讲课风格自由、活跃，富于启发性，这引起了牛顿的极大兴趣，他从来没有觉得科学这么有意思，拥有这么多无穷的奥妙，牛顿被深深地吸引了。同时，牛顿对数学的非同寻常的悟性也给巴罗留下了深刻的印象。
牛顿在巴罗教授的启发下，开始广泛地阅读大量的自然科学和哲学著作。从伽利略的《恒星使节》到开普勒的《光学》，再到笛卡尔的《几何学》，牛顿在知识的海洋里尽情地遨游，如饥似渴地学习和钻研近代科学革命以来的所有科学发明与成果。
卢卡斯讲座和笛卡尔的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》引导着牛顿向自然科学之门大步迈去。自此，牛顿真正开始了他的科学生涯。
巴罗教授是个天才，然而，就人类历史、科学史来讲，他真正的伟大之处在于发现了伟大的天才——牛顿，并使这个天才有了发挥的机会。
渐渐地，牛顿和比他大12岁的巴罗教授建立了密切的关系，他们既是师生，又是好朋友。牛顿对自然科学和数学的尖端成就和非凡的领悟能力，让巴罗教授很是佩服，为了让牛顿取得更大的成就，巴罗无私地将自己的所有心得和学识都传授给了牛顿。
牛顿在剑桥迅速地成长起来。他曾在一本题为《一些哲学问题》的笔记中清清楚楚地写道：“柏拉图是我的朋友，亚里士多德是我的朋友，但我最好的朋友是真理。”
牛顿在大学时代就已经立志成为一名寻求真理的斗士。