Однако, окончив гимназию первым, с золотой медалью, он вынес из неё некоторый запас знаний, «любознательность и привычку к усердному труду», а главное — твёрдое намерение продолжать образование в определённо избранных областях: истории и литературе. Последним, как писал он в автобиографии, был обязан учителю русского языка А. Г. Крастелеву, выпускнику Московского университета, который сумел своих питомцев «влюбить в русскую словесность».
В середине августа 1847 года на долгих в собственной бричке, сопровождаемый верным Прокофием, добрался он до Москвы, а месяц спустя был уже студентом историко-филологического факультета Московского университета.
Здесь довелось ему слушать лекции выдающихся историков и филологов — С. М. Соловьёва, Ф. И. Буслаева, М. П. Погодина, С. П. Шевырёва, T. Н. Грановского. Все они в той или иной степени оказали влияние на будущего основателя «Русского Архива». Со многими из них установились у него дружеские отношения.
Материальное положение юноши было трудным. «Дома у нас было плохо,— вспоминал он,— нечего было посылать мне, и я перебивался кое-как». В какой-то момент пришлось даже продать золотую гимназическую медаль. Средства к существованию добывал главным образом частными уроками, зарекомендовав себя знающим и добросовестным репетитором. Потрудился во многих состоятельных московских семьях, накопив немало ярких наблюдений. Чуть было не попал в учителя к детям В. А. Жуковского. Летом 1849 года готовил в 3-й класс гимназии племянника поэта H. М. Языкова. Через Языкова познакомился с А. С. Хомяковым. Рьяный славянофил, поэт и публицист Хомяков при первой же встрече произвёл на юного Бартенева сильнейшее впечатление: «Могу повторить за себя снова слова одного из поклонников Магомета: он схватил меня за сердце, как за волосы, и не отпускал больше прочь». Близость с Хомяковым, а позднее со всем кругом московских славянофилов сыграла существеннейшую роль в формировании мировоззрения Бартенева. Основных принципов славянофильской идеологии, неприятия любого «западничества» он придерживался всю жизнь (известно его отрицательное отношение к сочинениям Чаадаева, Герцена, Тургенева). Однако в своей практической литературно-издательской деятельности подчас вступал в противоречие со своими убеждениями.
Уже в студенческие годы Бартенев знакомится со многими примечательными москвичами вне университета. В первую очередь это, конечно, Павел Воинович Нащокин, который не только предоставил ему для публикации письма Пушкина, но и содействовал его знакомству с другими людьми пушкинского круга.
