В декабре1730 г., стремясь получить образование, Михаил Ломоносов ушел с рыбным обозом в Москву. А в январе 1731 г. Ломоносов, выдав себя за дворянского сына, поступил в Московскую славяно‑греко‑латинскую академию при Заиконоспасском монастыре ("Спасские школы"). В 1735 г. в числе 12 лучших студентов академии он был отправлен учиться в Санкт‑Петербургскую академию наук.
В 1736 г. трое из способных студентов, в том числе Ломоносов, были отправлены Академией наук в Германию для обучения математике, физике, философии, химии и металлургии. За границей Ломоносов пробыл пять лет.
В Германии Ломоносов поселился в Мальбурге – в доме Екатерины Елизаветы Цильх, вдовы пивовара и члена городской думы Генриха Цильха, с младшей дочерью которой Елизаветой он обвенчался 6 июня 1740 г.
В июне 1741 г. (по другим сведениям, в январе 1742 г.) Ломоносов вернулся в Россию и был назначен в академию адъюнктом Академии наук по физическому классу, а в августе 1745 г. стал первым русским, избранным на должность профессора (академика) химии.
В 1749 г. на торжественном собрании Академии наук Ломоносов выступил с речью под названием "Слово похвальное императрице Елизавете Петровне". Речь произвела хорошее впечатление и Ломоносов стал пользоваться большим вниманием при дворе, сблизился с любимцем Елизаветы графом Иваном Шуваловым.
Ломоносов неоднократно ставил вопрос об открытии университета в Москве. Его предложения, сформулированные в письме к Ивану Шувалову, легли в основу проекта Московского университета.
25 (12 по старому стилю) января 1755 г. Елизавета Петровна подписала указ об основании Московского университета. 7 мая (26 апреля по старому стилю) 1755 г. состоялось торжественное открытие университета в здании Аптекарского дома, находившегося на месте Исторического музея. В 1940 г., в дни празднования 185‑летнего юбилея, университету было присвоено имя Михаила Ломоносова.
В марте 1757 г. Ломоносов был назначен советником Академической канцелярии. В ведении Ломоносова находились Академическое собрание, университет, гимназия и Географический департамент.
В 1763 г. Михаил Ломоносов был избран членом Российской академии художеств. В конце жизни Ломоносов стал почетным членом Стокгольмской (в 1760 г.) и Болонской (в 1764 г.) академий наук.