В 1847–1851 годах К. Н. учился на юридическом факультете Московского университета, несмотря на ярко выраженный вкус к русской истории (перевелся с историко-филологического после поступления). Здесь сказался восторг от первых лекций К. Д. Кавелина. Но Кавелин вскоре уехал. К. Н. писал позднее: «Редко ходя на лекции и не занимаясь совсем юридическими науками… я много читал… Тогда прочел Гизо, Тьерри, Леру, после прочел Мишле… Маколея (по-немецки)… Сверх того неуклонно следил за журналами… Читал также диссертации». Впрочем, своим учителем он впоследствии считал С. М. Соловьёва.

По рекомендации П. И. Мельникова К. Н. стал посещать М. П. Погодина и немало вынес из общения со старым ученым. С интересом слушал он курсы С. М. Соловьёва, Т. Н. Грановского… Соловьёв в начале своей лекционной карьеры не произвел впечатления на Бестужева-Рюмина. После смерти отца (1848) материальное положение студента резко ухудшилось, временами он бедствовал. По окончании университета (1851) К. Н. уехал на три года домашним учителем в семью Чичериных (имение в Тамбовской губернии).

Но его влекла историческая наука и журналистика. Вернувшись в Москву, он учительствовал, был помощником редактора «Московских ведомостей». Живой, импульсивный, хрупкого сложения, с 28 лет К. Н. почти постоянно болел чем-то в легкой или довольно тяжелой форме.

В 1859 году вышла его блестящая историографическая статья в «Московском обозрении» (без подписи), полная свежих мыслей, – «своеобразный опыт русской историографии в ее главных чертах». Думается, что едва ли не лучшая журнальная историографическая статья в России середины XIX века. Повод для статьи – обзор первых 8 томов «Истории» С. М. Соловьёва (в «Отечественных записках»). В 1859 году К. Н. переехал в Петербург. Рецензии, обзоры, школа мысли. Научные связи его крепли. В 1864 году он преподает русскую историю наследнику престола, другим царским детям. В 1865 году определен на должность доцента Петербургского университета по кафедре русской истории, о чем давно мечтал. За свою диссертацию «О составе русских летописей до конца XIV века» получил сразу докторскую степень (1868).

И тогда это было редкостью. В 1869 году стал ординарным профессором. Началась эра его преподавания – время расцвета. Всего через три года вышел в свет и первый, очень оригинальный по структуре и содержанию, том его «Русской истории», выросший из университетских лекций (1872).

В науке К. Н. самостоятелен и независим, хотя влияние М. П. Погодина, с одной стороны, а С. М. Соловьёва с К. Д. Кавелиным, с другой, в период его формирования очевидно. В чем-то он все же ближе к поздним славянофилам (Н. Я. Данилевскому с его теорией культурно-исторических типов). Но пристальное внимание к источниковедению, четкая независимая научная позиция позволили Бестужеву-Рюмину влиять на формирование Петербургской школы русской историографии (в противовес «московской» С. М. Соловьёва). Установка К. Н. на исследование исторических источников, а не исторических явлений определила лицо («изюминку») Петербургской школы. Впрочем, любое деление на научные школы в России довольно условно ввиду отсутствия строгих границ между течениями в науке. По мнению С. Ф. Платонова, его наследника в университете, К. Н. не оставил школы, зато оставил много учеников – археологов и историков самых различных оттенков. Исследование источников, по мнению историка, – лучшая тема для магистерских и докторских диссертаций. Впрочем, он не стеснял личных симпатий и способностей в науке своих питомцев, а считал своим долгом направить их работу в нужное русло и создать рабочую обстановку.