1828年，容閎出生在廣東香山縣一戶貧困的農民家庭。
在容閎7歲的時候，他被父親送到了澳門馬禮遜教會學校的預備班——原本屬於香山縣管轄的澳門，那時已經被葡萄牙實際佔據了近300年。
容閎有一個哥哥，之前被父親送去了傳統的私塾。如果按照現代人的思維，父親應該比較疼愛作爲弟弟的容閎——把他送到了所謂的“國際學校”。但事實恰恰相反：容閎的父親只能承擔一個人的學費，送哥哥去讀私塾，是希望他走“正道”考取功名；而送弟弟去讀教會學校，只是因爲教會學校是免費的，將來畢業能做洋人的生意掙點小錢。
沒想到，容閎天資聰慧，在學校裏的成績非常出色，以至到了1846年，當校長布朗牧師因身體原因準備回國，並提出可以帶三個學生一起去美國的時候，容閎成了入選的三個孩子之一（另兩個分別叫黃勝和黃寬，後來一個在報界，一個在醫界，均有所成）。
必須指出的是，布朗先生確實是一個優秀且慈善的教育家，他負擔了三個孩子所有的出國費用，並給了三個孩子的父母一筆不菲的贍養費，然後就帶着三個勇敢的孩子去了美國。
漂洋過海後的容閎，進的是著名的位於馬薩諸塞州的孟松中學（Monson Academy）。孟松中學可以資助一部分貧困學生讀大學，但條件是學生畢業後必須要做傳教士。面對這樣一個優惠政策，當時正愁學費沒有着落的容閎最終還是選擇了拒絕。他在後來寫的《西學東漸記》中是這樣回憶的：“予雖貧，自由所固有，他日竟學，無論何業，將擇其最有益於中國者爲之。”
好在後來佐治亞州的一所婦女會願意不加任何附加條件地資助容閎，他最終得到了繼續深造的機會，而且考入的是連美國學生都羨慕的大學——耶魯大學。
當留着辮子、穿着馬褂的容閎走進耶魯大學校園的時候，一度成了美國學生圍觀的對象。容閎一年以後就剪去了辮子，但他依舊有和其他同學不一樣的地方：一邊勤工儉學，一邊用成績說話——他的各科成績都很優秀，“英文論說”還在第二和第三學期都獲得了第一名。
1854年，容閎以優異的成績獲得了文學學士學位，成了第一個從耶魯大學畢業的中國人。
當時，以耶魯大學的文憑，容閎如果留在美國，找一份體面的工作其實是毫不困難的。但容閎卻拒絕了友人的建議和挽留，決意回到中國，因爲這是他出國前就立下的志願：
“予之一身既受此文明之教育，則當使後予之人，亦享此同等之利益。以西方之學術，灌輸於中國，使中國日趨於文明之境。”