Em 1887, depois de aprovado nos exames preparatórios para ingresso no curso superior, Oswaldo Cruz matriculou-se na Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro. Tinha 14 anos de idade. Ao contrário do pai, Bento Gonçalves Cruz, não demonstrou interesse especial pela clínica. Sua verdadeira paixão desde o início foi a microbiologia, a ciência dos microrganismos.
Nascida com o desenvolvimento da microscopia, essa nova forma de conhecimento vinha ampliando consideravelmente a compreensão do papel dos micróbios na origem das doenças infecciosas, criando condições para o desenvolvimento de métodos de prevenção e cura para várias destas enfermidades. Nos grandes centros europeus, a microbiologia ganhava cada vez mais adeptos graças ao trabalho pioneiro do francês Louis Pasteur (1822-1895), que ao lado de outros investigadores, como o alemão Robert Koch (1843-1910), estava alterando radicalmente o panorama da medicina e da ciência de seu tempo.
No Brasil, a difusão das novas ideias influenciara a adoção de um novo modelo de ensino para as escolas médicas. Inspirada na experiência alemã de ensino prático e livre, a iniciativa ficou conhecida como Reforma Sabóia (1884) em homenagem a seu idealizador, o então diretor da Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, Vicente Cândido Figueira de Sabóia (1881-1889).
Uma das medidas da reforma foi a introdução do ensino prático em todas as disciplinas médicas. Vários laboratórios foram então organizados com essa finalidade, ao mesmo tempo que se procurou incentivar o debate científico em complemento ao ensino basicamente teórico então predominante nas faculdades. Um dos laboratórios criados na Faculdade de Medicina do Rio foi o da cadeira de higiene, chefiado pelo professor Benjamin Antônio da Rocha Faria. Nele, Oswaldo Cruz teria sua primeira experiência prática no campo da microbiologia.
Indicado por João Martins Teixeira, catedrático de física médica, Oswaldo ingressou no laboratório em 1888, desempenhando inicialmente a função de ajudante de preparador. Dois anos depois, quando o laboratório foi transformado no Instituto Nacional de Higiene, tornou-se assistente de Rocha Faria.
Oswaldo Cruz formou-se médico na manhã do dia 8 de novembro de 1892, com a tese “A veiculação microbiana pelas águas”. Dedicou o trabalho a seu pai, que viria a falecer poucas horas depois de sua apresentação.