15世纪文艺复兴时期，意大利著名城市佛罗伦萨西边约20里的地方，有个芬奇镇，它位于圣巴仑特峰下，亚洛河边，是个幽静的山村小镇。镇民们用石头垒成的房屋，依附在一个山坡上。小镇周围，是连绵的小山和丘陵。山坡上的葡萄园一望无边，黑色的橄榄树林像蛛网一样遍布其间。在寂静的山巅，还有一些古堡和小教堂的废墟。从山里再向山里走过一段崎岖不平的小路，便是安基亚诺村。有人在村口的道边，开了一爿富有山村特色的小酒屋。
1451年的春天，佛罗伦萨城的一位年轻公证人，彼埃罗·达·芬奇从城里回到了芬奇镇探望他的父亲。回来后的一天，为了替别人议订一个契约，被人请到安基亚诺村。契约议成后，照例要庆贺一番。于是，彼埃罗便与当事人一起，来到了小酒店。一个叫卡德琳娜的姑娘，在小酒店中做女侍，她是当地农家的女儿。彼埃罗对这个温柔美貌的山村姑娘一见钟情。酒席散后，他仍然忘不掉卡德琳娜的音容笑貌。从此，他便成了小酒店的老顾客，几乎天天陪着卡德琳娜。他为了继续住在乡下，找了各种借口告诉父亲。直到深秋，他还未回到城里。
在24岁的彼埃罗的热烈而执著的追求下，卡德琳娜终于坠入了情网。正在这对恋人相亲相爱、难舍难分之际，彼埃罗的父亲知道了。他坚决反对儿子的这件荒唐的婚姻，立刻命令彼埃罗回到佛罗伦萨，彼埃罗虽然挚爱着卡德琳娜，但拗不过顽固的父亲，只好俯首听命。当年的冬天，他就给彼埃罗娶了个相貌平平，然而嫁妆丰厚且门当户对的媳妇。
可是，卡德琳娜腹中已经有了彼埃罗的骨血。1452年4月15日，孩子降生了。卡德琳娜忧忿交加，分娩之后差一点丧命。她没有奶水，只好租赁了一只母山羊来给婴儿喂奶。
彼埃罗对卡德琳娜爱莫能助，最后要求父亲，把孩子收留在家中养育。父亲答应了他。这样，彼埃罗和卡德琳娜的私生子就是列奥纳多·达·芬奇。他被收养在祖父的田庄中。小达·芬奇并不喜欢听严厉的祖父喋喋不休的说教。祖母的溺爱对于他没有母爱的幼小心灵倒是一种补偿。7岁时，他被送到附近的小学堂读书，但是，他对课堂上那些枯燥的拉丁文不大感兴趣。他的孩童时代的数不尽的天真与好奇心，只有在芬奇镇外的美丽的大自然中，才能得到满足。
达·芬奇时常一清早就从家出来，在上课之前，他躺在山谷的草地上，出神地注目于从平地飞起的山雀，或是在他头顶盘旋的鹳鸟，他在想像着它们飞翔的奥秘。有时，他小心剥开一朵花萼，想看看里面微妙的构造，在那些长满细丝的含蜜的粉房和雌蕊之间，寻找植物生殖的秘密。当祖父有事在城里暂住不能回家时，达·芬奇更像一只脱缰的野马，整天在山上游玩。他攀登悬崖，涉足奇洞，沿着无人知道的惟有山羊走过的山径前进，直到山的尖峰。从这里，他可以眺望阿尔卑斯山的雪峰，在天高气爽时，还能看到雾蓝色的地中海海水。
达·芬奇有一次在山里迷路了，走进了一个奇洞，后来他回忆说：“突然，在我的内心升起两种感悟，害怕与渴望。害怕的是山洞的漆黑，渴望的是洞里是否有奇迹般的东西。”他每次外出游玩，都带回一些奇形怪状的小动物或奇花异草，日后经常观察，描绘。随着时光流逝，日积月累，他画的东西渐渐有了一点画意，因此，乡亲邻里都叫他小画家。
一天，山镇里来了个佛罗伦萨的建筑师，据说是大建筑师阿尔伯蒂的徒弟，他要在芬奇镇附近建筑一座大别墅。此后，达·芬奇放学之后经常去那里，他对工人们的各种活都看个究竟：筑墙、砌石、用机器把石头升上去等等。建筑师一次偶然与这孩子闲谈，便发现这孩子有惊人的理解力，于是他便教他算术、几何、代数和力学的基本知识。达·芬奇很轻松地掌握了这些知识。光阴似箭，达·芬奇在山镇里度过了13岁的生日。他的父亲彼埃罗决定把他带到佛罗伦萨城里去。因为，他想让孩子受到更好的教育。从此以后，达·芬奇就很少回到芬奇镇了。
那时，在佛罗伦萨住着很多知名的人物，其中一位是彼埃罗的朋友，他就是数学家、物理学家、博物学家兼天文学家，保罗·达·波佐·托斯堪涅里。达·芬奇拜他为师，学习物理、数学和天文学知识。夏天的夜晚，他们经常在佛罗伦萨郊外小山上的守林人的小屋里，观察宇宙和自然的奇异现象，探究自然法则和规律。达·芬奇也渐渐地明白了，知识是一种多么伟大的力量，他从此立下了探索知识造福人类的宏愿。不过，达·芬奇从来未曾放弃自己心爱的绘画与雕刻。有一天，芬奇镇上的一位邻居来了，他要装饰屋子，于是让彼埃罗请达·芬奇在他的一块木板上画点东西。达·芬奇答应了父亲。普通的装饰上常常画些寓言式的图画或题几句铭辞。达·芬奇决定把希腊神话中的女妖梅杜莎的头像作为木板上画面的构思素材，传说中的梅杜莎面貌凶丑，头发都是毒蛇，眼睛具有魔力，能口喷火焰，让人见了丧魂落魄，化为僵石。他想画一个梅杜莎的头像让人吃惊。于是他花费了一个多月的时间，利用收集的各种动物，蛇、蜥蜴、蜘蛛、蜈蚣、螳螂、蝎子、蝙蝠、飞蛾、壁虎等许多丑陋的动物，综合各个动物的特点，从中选出各种不同的身体部分，拼凑起来再放大，画出一个似真似幻的可怕的怪物。
画好之后，达·芬奇将画安在架子上，四围用黑布围绕着，他请来了父亲彼埃罗，门窗紧闭，只让一束光线正射在画面上。彼埃罗进屋一看，只见一个怪物似乎正在大口地吐着臭气，眼睛喷着火，鼻孔生烟，那长着鳞片、黝黑而光滑的肚皮正在地面上擦过，向他爬了过来。他不由得大叫一声，直往后退。达·芬奇看到父亲的表情，兴奋地说：“这幅画已达到目的了。它应该产生这样的效果，请您拿去吧，已经画好了。”
这幅画深深地打动了彼埃罗的心。他觉得他的儿子有不凡的才能。于是，彼埃罗把达·芬奇的素描拿给他的朋友委罗基奥去看。委罗基奥是当时著名的画家兼雕刻家。他看了达·芬奇的习作后非常惊讶，认为达·芬奇在绘画方面将大有作为，并欣然同意收达·芬奇为徒弟。从此，14岁的达·芬奇便成了委罗基奥的入室弟子，开始系统地学习造型艺术。委罗基奥的工作室是当时佛罗伦萨最先进的工作室之一，委罗基奥不仅是一个多才多艺的艺术大师，他对数学、天文学等自然科学也有浓厚的兴趣。他非常重视几何学、解剖学、透视学等的研究，用科学的理论和实践的方法来处理绘画、雕刻艺术，运用科学来进行艺术实验。在他的工作室里，早期文艺复兴的艺术样式，被改变成更为优雅的精巧的艺术风格，对人物和自然的描写，要求达到最高的清晰与精密。同时，这个工作室不仅是当时佛罗伦萨极有声望的艺术中心，也是人文主义者聚会、探索学术的场所。委罗基奥是一个经验丰富，循循善诱的导师。
达·芬奇来到他的画室之后，他首先严格要求达·芬奇练习基本功，没有马上教他绘画。他教达·芬奇的第一课就是画鸡蛋。达·芬奇每天拿着鸡蛋，一丝不苟地照着画。时间一天天过去，达·芬奇每天还是画鸡蛋。有一天，他终于忍不住问老师，什么时候才能画完。
委罗基奥告诉达·芬奇：“这小小的鸡蛋可不简单。在千个鸡蛋里面，从来没有两只形状完全相同的。即使是同一个鸡蛋，只要观察的角度不同，照射的光线不同，它的形状也不同。我让你多画蛋，就是为了训练你的观察和把握形象的能力，使你能随心所欲地表现一切事物，手脑并用，这样才能把画学好。”达·芬奇茅塞顿开，继续勤奋地苦练基本功。通过画鸡蛋的练习，达·芬奇创造了一种被人称之为“薄雾法”的绘画技巧。
在达·芬奇的笔下，人物的骨骼、肌肉都非常结实，可是，周围的轮廓却常常消失在若有若无之间，使人好像笼罩在一层薄雾里。这其实很符合人们的视觉习惯。比如你观察一个鸡蛋时，你会自然地觉察到，你面对着的鸡蛋中心部分是离你最近，向你凸出的，而鸡蛋的外围轮廓线则是离你较远并逐渐地转向鸡蛋的背面去的，稍一移动观察点，或鸡蛋的角度，鸡蛋的外轮廓线就会变动，在极小的恍惚的变动中，你会觉得鸡蛋的外轮廓线像在迷雾中一样，但是向你凸出的鸡蛋的中部却始终没有变化，因而显得很实在。同样的道理，你从正面去看人物的面部时，当然主要是看到他的五官，而作为外轮廓和两耳的外侧，则属于你观察视角的采光所涉及的次要部位，当然要比人视觉焦点所注视的五官部位要模糊一些了。对这模糊的地方采用“薄雾法”去表现，就使得画面有虚有实，有主有次，有前有后，充满了和谐迷蒙的美。从现代美术的技巧来看，“薄雾法”是表现物体的空间感和立体感的最主要手段。达·芬奇在委罗基奥工作室里如鱼得水。因为这里的学习除了他所喜欢的素描外，还有一切与绘画有关的其他科学知识，他在这里不仅学习素描、绘画和雕刻，同时还致力于科学研究，学到了很多科学技术方面的知识。他还结识了一大批知名度很高的人文主义学者、艺术学和科学家，接受了当时最先进的人文主义思想。这对他日后的艺术创作和科学研究产生了重大影响。
1472年，20岁的达·芬奇的名字已被记入佛罗伦萨画家行会的“红簿子”上，被画家行会吸收为会员。这标志着他已具备独立工作的能力，可以自立画坊，招收徒弟，对外营业了。但达·芬奇仍旧在委罗基奥的工作室为他的老师当助手，继续帮助他的老师工作到1476年。他帮助委罗基奥完成了许多订件，并参与了委罗基奥的著名雕刻“克莱奥利将军骑马像”的制作。
大约在1476年的某一天，委罗基奥在画“基督受洗”的祭坛画，他特别高兴，对达·芬奇说：“你能在我这画上画一个天使吗？”达·芬奇答应一声，便接过画笔，在画稿的左边画了一个披着衣服的天使。委罗基奥发现，他正在暗中摸索的模糊感觉到的东西，已经被达·芬奇在画上表现出来了。他把天使画得神态活泼、自然、生动而又典雅，脸部表情柔和逼真，蓬松垂下的卷发，宛如阳光射透一般。委罗基奥见了，惊赞不已。据说他从此以后，便搁笔不画，专门从事雕刻艺术了。但师徒二人从未产生敌意，终生维护着他们建立起来的友谊。
