Решивший пойти по стопам отца и деда Дмитрий поступает в Сибирский кадетский корпус. Увы, рассчитывать на государственную стипендию Карбышев не мог. Осознавая, что мать отдает за его обучение последние деньги, Дмитрий приложил максимум усилий, чтобы выбиться в лучшие ученики.
Следующим этапом на пути к воинскому званию стало Николаевское военно-инженерное училище. Попав в новую среду, юноша плохо сдает вступительные экзамены, но к моменту выпуска Дмитрий числится одним из лучших студентов. Молодой человек был так занят учебой, что за несколько лет в училище толком не погулял по Санкт-Петербургу, где расположилось учебное заведение.