Действие происходит в доме Карташевых. Глава семейства — отставной генерал Николай Семенович Карташев. Суровый характер и выправка николаевского генерала Карташева-старшего дают вполне определённое направление воспитанию детей, среди которых Тёма, старший в семье из мальчиков, оказывается главным «поджигателем обычного возбуждения», а значит, его шалости становятся предметом наиболее пристального внимания его отца, сопротивляющегося «сентиментальному» воспитанию сына, «вырабатывающего» из него «противную слюнявку». Однако мать Тёмы, Аглаида Васильевна, женщина умная и тонко образованная, придерживается иного взгляда на воспитание собственного сына. По её мнению, любые воспитательные меры не должны уничтожить в ребёнке человеческого достоинства, превращать его в «огаженного зверёныша», запуганного угрозой телесных наказаний. Восьмилетний Тёма, оказавшись между двумя полюсами понимания родительского долга и объясняя свои поступки себе и окружающим, пытается прогнозировать реакцию каждого из родителей.
Такова первая встреча с героем, когда он, случайно сломав любимый цветок отца, не может честно признаться в своём поступке: страх перед жестокостью отца превосходит доверие к материнской справедливости. В этом заключается причина всех последующих «подвигов» героя: немыслимый галоп на жеребце Гнедко, разорванная юбка бонны, разбитый судок и, наконец, украденный сахар — вся «повесть грустного дня» — первого дня повествования, заканчивающегося для Тёмы суровым отцовским наказанием. Недобрая память о подобных экзекуциях сохранится у Тёмы на долгие годы. Так, спустя почти двадцать лет случайно оказавшись в родном доме, он вспоминает место, где его секли, и собственное чувство к отцу, «враждебное, никогда не мирящееся».
В этот ранний период для матери Тёмы важно то, что, «несмотря на всю сутолоку чувств» и разнообразие детских впечатлений, дающих повод не только к капризам, но и к самым необдуманным поступкам, в груди её сына «сидит горячее сердце». Внимательная, но требовательная любовь Аглаиды Васильевны находит отклик в душе мальчика, с готовностью рассказывающего ей историю своих несчастий. После искреннего признания и раскаяния Тёма испытывает особенно возвышенные чувства, но, находясь в эмоционально возбуждённом состоянии от перенесённых физических страданий, следствием которых становится и последующая болезнь, он проявляет бездумную храбрость и совершает по-настоящему отважный поступок.
«Набедокуривший баловень» вспоминает о своей любимой собачонке Жучке. Узнав от няни, что «какой-то ирод» бросил её в старый колодезь, Тёма сначала во сне, а затем и наяву спасает свою любимицу. Воспоминания о чувстве отвращения от соприкосновения с «вонючей поверхностью» и «слизистыми стенками полусгнившего сруба» надолго остались в памяти Тёмы. Этот эпизод окажется настолько сильным эмоциональным впечатлением, что в дальнейшем сквозь призму произошедшего с ним той памятной летней ночью герой интерпретирует все самые сложные обстоятельства собственной жизни (например, в третьей части тетралогии герой заболевает сифилисом — в прощальной записке к матери он сравнивает себя с Жучкой, брошенной в колодезь).
Тогда Тёмины «подвиги» заканчиваются ледяным компрессом, горячечным бредом и несколькими неделями тяжёлой болезни. Однако здоровый организм ребёнка берет верх — следует выздоровление, а тёплая, по-осеннему примиряющая погода создаёт у героя такое настроение, когда «вокруг все то же», «все радует своим однообразием» и снова есть возможность «зажить одной общею жизнью».
Выздоровление Тёмы совпадает с ещё одним важным, не считая предгимназических ожиданий и приготовлений, событием. Тёме разрешают посещать «наёмный двор», пустырь, сдававшийся в аренду отцом Карташева, где он мог целыми днями «носиться с ребятишками», «отдаться ощущениям жизни своих новых приятелей»: их играм в «дзигу» (вид волчка), вылазкам на кладбище и прогулкам к морю. Так прошло ещё два года привольной жизни, и «подоспела гимназия». Тёма выдерживает экзамен в первый класс — начинаются первые страхи перед «свирепым латинистом» и обожание добродушного учителя естественной истории, возникает острота первых дружеских переживаний. Но постепенно эмоциональный подъем сменяется более ровным, будничным настроением, и тянутся дни, «бесцветные своим однообразием, но и сильные, и бесповоротные своими результатами».
На фоне общепознавательных впечатлений особенное значение имеет обретение в лице «доброго и кроткого» одноклассника Иванова друга, который оказывается, по сравнению с Тёмой, довольно начитанным мальчиком. Благодаря ему во втором классе Карташев читает Майн Рида и Гоголя. Однако после неприятной истории Иванова исключают из гимназии, и дружба между ними прекращается: не только из-за отсутствия общих интересов, но и потому, что Иванов становится свидетелем малодушного поступка своего друга. Для Тёмы это испытание не заканчивается разрывом с Ивановым: в классе за ним закрепляется репутация «выдавшего», и ему приходится пережить несколько дней «тяжёлого одиночества».
Впрочем, с Ивановым Тёма ещё встретится в своей жизни, учась в Петербурге, а между тем у него появляются новые приятели, с которыми, преисполненный авантюрно-романтических мечтаний, он строит планы побега в Америку, чтобы не идти «избитым путём пошлой жизни». Приятели, увлечённые строительством лодки для морского путешествия, проявляют значительно меньшее рвение к учёбе. Результатом этого становятся отрицательные оценки в гимназическом журнале. Тёма скрывает свои «успехи» от домашних, поэтому последующие события оказываются для них полной неожиданностью. «Америка не выгорела»; компания заслужила прозвище «американцев», а тем временем подошло время экзаменов, когда обнаружилось общее безделье. Страх провалиться на экзаменах рождает у Карташева различные фантазии, среди каковых оказывается мысль о «самоубийстве» посредством «глотанья спичек», счастливо и без последствий закончившееся. Тёма сдаёт экзамены и переходит в третий класс.
Именно на это время приходится сближение Тёмы с отцом, который стал мягче, ласковее и все более искал общества семьи. Прежде немногословный Карташев-старший рассказывает сыну о «походах, товарищах, сражениях». Но сильный организм Николая Семеновича начинает изменять ему, и вскоре шумный и весёлый дом Карташевых наполняется «рыданиями осиротевшей семьи».
Этим печальным событием заканчивается первая часть тетралогии, а во второй книге — «Гимназисты» — читатель встречается с Тёмой Карташевым — учеником шестого класса.
