Но, когда стал вопрос, куда идти учиться после училища, Николай, отказавшись от денежного и почетного поприща коммерсанта, которое ему уготовил отец, решительно отстоял свое право быть биологом. Не порадовали родителей своим жизненным выбором и остальные дети. Александра стала врачом и ученым. Лидия избрала профессию микробиолога (она умерла молодой во время ликвидации эпидемии оспы). Сергей тоже ушел в науку и основал советскую школу физической оптики.
Но самым известным в семье Вавиловых стал Николай. Поступить на медицинский факультет университета без знания латыни оказалось невозможным, и, чтобы не терять год на самостоятельное изучение языка, юноша продолжил образование в Московском сельскохозяйственном институте. Своей специализацией Николай избрал физиологию растений. У него на курсе читали лекции такие известные профессора, как Н. Худяков, С. Ростовцев и Д. Прянишников. Под их руководством он изучил самый трудный и надежный язык в науке – язык точного опыта.
Тогда же, в студенческие годы, началась и научная жизнь Вавилова. Он возглавил студенческий кружок любителей естествознания, готовил и читал доклады («Дарвинизм и экспериментальная морфология»), вел самостоятельные научные исследования и при этом никогда не отставал от учебного плана. В 1908 г. Вавилов совершил свое первое путешествие. Вместе с кружковцами он прошел караванным путем по Северному Кавказу и Закавказью, собрав во время экспедиции обширную коллекцию растений. Однако его научные интересы еще не устоялись. Николай с жадностью хватался за все. Так, на XII съезде русских естествоиспытателей и врачей (1909 г.) Вавилов участвовал в работе сразу нескольких секций – химии, ботаники, агрономии, географии, этнографии и энтомологии. Его коллекция паразитирующих грибов была представлена на Пятой выставке садоводов (1910 г.), где удостоилась серебряной награды. На старших курсах Николай работал над проблемой невосприимчивости растений к разным заболеваниям. Несколько позже он обосновал свое учение об иммунитете растений в отдельной статье.
Наблюдавшие за его деятельностью профессора в один голос заявляли: «Впервые видим, чтобы науку делали с пеной у рта». Внешне мягкий и сговорчивый, рассеянный и вечно поглощенный очередными научными проблемами, Вавилов охотно признавал свои ошибки, если его в этом убеждали, но становился абсолютно непреклонным, когда оппонент не приводил серьезных доказательств. «Пойдем на костер, будем гореть, но от убеждений своих не откажемся», – заявил он, выступая на одной из дискуссий. Этими словами Вавилов словно предопределил свою судьбу.
В 1911 г. Николай окончил институт. Его лабораторная работа «Голые слизни (улитки), повреждающие поля и огороды Московской