Сестры Бакунина представили «сибирского Ломоносова» профессору университета, историку и публицисту, теоретику либерализма, философу, Константину Дмитриевичу Кавелину, с книгами которого Потанин познакомился ещё в Сибири. Кавелин ввел возрастного студента в университетскую среду, попросил одного из своих студентов помочь сибиряку найти квартиру по средствам.

Григорий Потанин зачислен вольнослушателем естественно-исторического отделения физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. Жил Потанин скромно, вскладчину, снимая на шестерых жилье на Васильевском острове.

В журнале «Русское слово» опубликованы небольшие зарисовки Потанина: «Полгода в Алтае» (№ 9) и «Отрывок из истории провинциального кадетского корпуса» (№ 10), за которые он получил гонорар, позволивший угостить товарищей.

Один из его современников впоследствии напишет: «Потанин выгодно выделялся серьезным отношением к науке природоведения и этнографии, и упорным стремлением пополнить своё недостаточное персональное образование». Именно тогда Потанин прочитает, судя по его записи в дневнике, трехтомное издание «Центральная Азия» Александра Гумбольдта (1769–1859), немецкого географа, ботаника, зоолога и путешественника, основоположника ботанической географии, ошибочно представлявшего себе Центральную Азию, в виде огромного плоскогорья, заключенного между Каспием на западе и Хинганом на востоке. Эта книга укрепила в Потанине дух странствий, дух Агасфера, поселившийся в душе Потанина еще в бытность казачьего офицера.