«Ильинским» Митя поименовал прозектора кафедры нормальной анатомии и одновременно письмоводителя Конференции (Совета профессоров академии) Тимофея Степановича Иллинского. Горбатый, очень болезненный, тот всегда много и упорно работал; в 1853–1858 годах был профессором Харьковского университета, затем вернулся в академию. Умер он в 1867 году в Париже. Знакомым Иллинского-Ильинского был Федоров, но и отдать Сашу в университет, скорее всего, советовал либо Щиглёв-старший, либо все тот же Федор Алексеевич. Выпускников гимназий в академию часто принимали и без вступительных испытаний, однако Саша лишь сдал экзамены на аттестат зрелости. К тому же на медицинский факультет брали тех, кому уже исполнилось 17 лет, а он родился в октябре. Так что испытать его знания обязательно требовалось.

«Проэкзаменовал на французском и немецком» — не ошибка Мити. Хотя официально лекции в академии читались на русском и на латыни, без знания немецкого учиться было затруднительно (часть профессоров не говорила по-русски). Луизхен могла гордиться своим воспитанником! А «тетушка» позаботилась представить свидетельства о крещении, происхождении, поведении и внести плату за посещение лекций.

От Глазовской улицы до академии по современным меркам недалеко, но тогда расстояния оценивали иначе, а переправа через Неву по наплавному мосту всякий раз прерывалась при ледоставах, ледоходах и наводнениях. Поэтому на пять лет Сашиной учебы семья перебралась на квартиру в доме хирурга Чарного, по Бочарной улице (ныне улица Комсомола) — как раз напротив академии. При серьезной учебной нагрузке это было очень кстати. Дом «тетушка» временно оставила на попечение экономки Катерины Егоровны Бельцман и ее брата Александра Егоровича Тимофеева (крестного отца Мити). Как выяснилось позднее, делать этого не следовало.

Переезд на Выборгскую сторону сопровождался происшествием, колоритно описанным в воспоминаниях Мити: «Мать… распорядилась перевезти прежде всего образ Спасителя на новую квартиру. Эту комиссию она поручила тому самому Федорову, который посоветовал отдать брата в академию. Тот, в свою очередь, сильно любя выпить, пригласил с собой за компанию Ропера (учителя английского языка). Оба они — Федоров и Ропер — сели на извозчика, взяли образ и графин водки, которою мать намеревалась угостить ломовых извозчиков на новой квартире. Дорогой Федоров и Ропер выпили эту водку, заезжали еще в погребки и порядочно нагрузились. По приезде на новую квартиру Ропер, поднимая рюмку, провозгласил тост за «великобританский народ». Федорова это возмутило, и с возгласом: «И мы не посрамим земли русской!» — он ударил англичанина кулаком по носу и разбил в кровь». Сын Еня унаследовал от отца широкую, горячую натуру…

Бородин впервые в жизни надел форму и был приведен к присяге. Форма старшего брата произвела на Митю сильное впечатление. Сперва вольнослушателям полагались «семинарская серо-синего сукна шинель, черные брюки, сюртучок и фуражка с черными кантами и тремя маленькими буквами: М. X А.». Затем стало еще прекраснее: «Эта форма была заменена вскоре другой, общей для всех студентов академии: однобортным мундиром со стоячим воротником, обшитым серебряными петлицами и красными кантами и имевшим фасон фрака. Его дополняли черные брюки с красными кантами, треуголка и шпага без темляка. Поверх надевалась офицерская шинель».

Академия находилась на подъеме. Президентом ее с незапамятных времен был Иван Богданович Шлегель, немец и русский патриот, неукоснительно преданный делу. Академия, подчинявшаяся Военному министерству, пользовалась некоторой автономией, имела собственную цензуру, беспошлинно выписывала из-за границы книги и учебные пособия. Конференция профессоров имела право разрешать множество вопросов, за исключением тяжб о недвижимом имуществе. Корпус зданий активно расширялся, были присоединены Второй военно-сухопутный и Морской госпитали, имелись ботанический сад и различные клиники, в 1846 году Николай Иванович Пирогов основал Анатомический институт. Увы, со смертью в 1851 году Шлегеля началось пятилетнее президентство Венцеслава Венцеславовича Пеликана, запомнившееся проверками, в форменных ли сюртуках сегодня профессора и чисто ли они выбриты, и резким ухудшением питания казеннокоштных воспитанников.

Извечной «ложкой дегтя» была борьба в Конференции русской и немецкой партий. Сказывалось не только неизбежно большое число иностранцев среди профессоров, но и воспоминания о некогда существовавшем в академии Немецком отделении, специально открытом для выходцев из Курляндии, не знавших русского языка и не желавших его учить. С течением времени все смешалось: Пирогов входил в немецкую партию, в русской состояли Шлегель и легендарный анатом Венцеслав Леопольдович Грубер, который все 40 лет своей работы в Петербурге общался со студентами исключительно на смеси немецкого с латынью. В конце концов замученная им молодежь составила «груберистику» — список обычно задаваемых на экзаменах вопросов и желаемых ответов, изложенных на неподражаемом жаргоне преподавателя.

Учебный год длился с 1 сентября по 1 июля. Бородин влился в огромную толпу первокурсников: только казеннокоштных поступило 250 при высоком конкурсе (сказалось закрытие Медико-хирургических академий в Москве и Вильно). Большинство традиционно составляли семинаристы, отчего нравы в общежитии царили скорее бурсацкие. Инспектор с помощниками успевали надзирать и за поведением вольнослушателей, навещая их на квартирах.

Жизнь Бородина в академии началась с праздника: 16 сентября 1850 года отмечалось ее пятидесятилетие. В летнем конференц-зале происходила торжественная церемония: с подобающими случаю речами, пением хора, игрой оркестра, с целым десантом великих князей, по такому случаю избранными Конференцией в почетные члены, с представлением очерка истории академии за 50 лет, составленного профессором Прозоровым, с завтраком для почетных гостей и вечеринкой для учащихся… Затем начались трудовые будни. Бородин всерьез готовился к поприщу врача. Митя вспоминал: «Занятиям по академии брат предавался всей душой; провонял совсем трупным запахом…» Второй курс почти целиком уходил у студентов на анатомию: Грубер, за суровость и непреклонность прозванный «выборгским императором», свирепствовал. Благодаря беглому немецкому Саша хорошо успевал у «императора» и в дальнейшем остался с ним дружен. От чрезмерного усердия он однажды поранил палец и заработал трупное заражение, от которого его вылечил профессор Виктор Виллибальдович Бессер, читавший диагностику. Учеба шла отлично, по результатам экзаменов Бородин в огромном потоке переходил с курса на курс первым.

На третьем году обучения произошло решающее в его жизни событие: начало занятий химией под руководством Николая Николаевича Зинина. Изначально химия преподавалась в академии строго в объеме, необходимом врачам и фармацевтам. Все изменилось, когда в 1848 году кафедру занял перешедший из Казанского университета Зинин. Молодой профессор вел кипучую научную деятельность. Синтезировав анилин, он год за годом получал всё новые органические вещества, постепенно находившие применение в промышленности. Выходя из лаборатории в аудиторию, красавец Зинин превращался в блестящего лектора, читавшего высоким тенором все химические курсы (вплоть до минералогии) и собиравшего в стенах академии сотни слушателей. Однако практических занятий для студентов еще не существовало. Пришедший к профессору с просьбой работать в лаборатории Бородин был встречен насмешками. Серьезность намерений пришлось доказывать, зато он был щедро вознагражден за свой энтузиазм — а начиналось всё на голом энтузиазме. Как писал сам Бородин в воспоминаниях о профессоре, «обстановка кафедры химии была в то время самая печальная. На химию ассигновалось в год рублей 30 с правом требовать еще столько же в течение года. Прибавим, что это были времена, когда в Петербурге нельзя было иногда найти в продаже пробирного цилиндра, когда приходилось самому делать каучуковые смычки и т. д. Лаборатория академии представляла собою две грязные, мрачные комнаты со сводами, каменным полом, несколькими столами и пустыми шкафами. За неимением тяговых шкафов перегонки, выпаривания и пр. зачастую приходилось делать во дворе, даже зимою… Но и при этих условиях у Н. Н. находились всегда охотники работать. Человек пять-шесть всегда работало, частью на собственные средства, частью на личные средства Н. Н. Так продолжалось до начала 60-х годов. Я еще студентом застал в этой лаборатории у покойного Н. Н. другого Николая Николаевича, живого, — Бекетова, который тогда занимался еще в качестве начинавшего ученого, магистранта и, за неимением посуды, работал в битых черепочках и самодельных приборах». Недаром свои знаменитые синтезы профессор в начале 1850-х годов осуществил в домашней лаборатории на Шпалерной улице. И это несмотря на то, что за годы учебы Бородина у Зинина во втором браке родилось четверо детей: старшая дочь Елизавета впоследствии вышла замуж за отцовского ученика Александра Александровича Загумени (Загуменного), младший сын Николай стал математиком, первым ректором Донского политехнического института в Новочеркасске.