清光绪二十四年（1898年）春，周樟寿决定到南京去求学。
在清光绪年间，中国还是用科举考试取士用人，凡是有志上进的读书人必须熟读四书五经，刻苦练习做八股文准备应试，经过考试取得了秀才举人的头衔，便有了往上爬的阶梯。在人们的眼里，只有这一条路是“上进”的正路。樟寿读书很快，除了四书五经之外还读了其它经书，文章也已经达到“满篇”，一切应试准备早已完成。但是，他不能坐等应试。父亲去世以后，家境贫困没法坐守下去。做钱庄或当铺的伙计之类，他是不愿意干的。没有别的什么好办法，他决定外出进学堂念书去。
什么小学中学的，那时候还都没有。经维新变法之风一吹，绍兴也有了一所“中西学堂”，只是学一些英文、法文、算学之类，课程科目很少。此外，南京和杭州等处也有几所特殊的“书院”，讲授格致之类的所谓西学，樟寿倒是很感兴趣，但是需要很大一笔学费和食宿费。那时候，自从祖父入狱，父亲病故以后，周家已经败落，家境十分贫困，负担不起昂贵的学杂费。在天津、武昌、南京、福州等地有几所水师陆师学堂，都是免费的，学生不但不用交学费，每月还可以得到津贴（也叫赡银）。那时候，中国人有个说法是“好男不当兵，好铁不打钉”，因此投考军事学校的人很少。这种学校当然不能称为书院，而是叫做“学堂”。于是，樟寿想，外出求学，家里拿不出钱来，只好进公费水师陆师学堂，又考虑到路程的远近，便决定到南京去进水师学堂。
樟寿想进水师学堂，倒不是志愿去当海军军人，实在不过是为了可以免费读书罢了。再说，在南京，江南水师学堂里有一个本家叔祖，也好去投奔他。介浮公的潘姨太太的儿子、叔叔周伯升已在前一年考入了这所学堂。但是，进这样的“学堂”学洋务，是当时社会上走投无路的人才选择的，会被人家耻笑奚落的。儿子选择这条路，母亲鲁瑞自然是不乐意。母亲的心情是复杂的，不让儿子进“学堂”，又有什么办法呢？儿子选择这条路自有他的道理，于是便答应了。儿子要去学习，母亲几经周折筹集了八元钱给儿子作路费，樟寿从母亲手中接过这八元钱，不敢正视母亲，激动地扑在母亲的怀里，母亲止不住眼泪往下流。
清光绪二十四年（1898年）闰三月十一日，周樟寿告别了母亲，告别了故乡，从绍兴出发，经过杭州上海，于十七日到达南京。
江南水师学堂和陆师学堂都在南京城北。水师学堂距凤仪门不远，它那高高的桅杆，老远便可以望见。陆师学堂则在牌楼附近，从水师学堂到陆师学堂也不远。水师学堂和陆师学堂都是军事学校。
本家叔祖周椒生是江南水师学堂的轮机科舍监。周樟寿到南京后便投奔叔祖处，暂住在叔祖的后房。这位叔祖虽然以举人资格担任了监督的差使，思想却有点顽固守旧，觉得本家子弟进学堂“当兵”不太好，至少不宜拿出家谱上的本名来，因此就给周樟寿改名字。取“十年树木，百年树人”之意，便给樟寿取名为“树人”，号豫才仍然可以使用。从此，周树人这个名字便开始使用，并在日后传遍全中国和全世界。
随后，周樟寿便以周树人这个名字参加了考试。经过考试，作了一篇题为《武有七德论》的作文，周树人考取了江南水师学堂试读生。三个月后，周树人正式补进三班，进的是管轮班，即后来的轮机科。原来，水师学堂分为三阶段九年，初级班叫三班，中级班叫二班，高级班叫头班，每三年升一级。全部课程都用英语教授，需要九年才能学完毕业。升到了头班，那就是老资格学生了。
江南水师学堂始建于清光绪十六年（1890年），是清洋务派官僚创办的。那时候，英国是世界上最先进的国家，学堂成立后，聘请的教师多半都是英国人，因此全部课程都是用英语授课，主要课程也是英文。除了英文，学堂也开汉语课程，不过讲授的仍然是陈腐的古文。但不管怎么样，这个学堂的一切对周树人来说都是新鲜有趣的。特别是，那个作为海军学堂的独特标志——一根二十丈高的桅杆，引起了周树人和许多学生的兴趣。这根桅杆是为培养海军作爬桅杆训练用的，为了安全起见，在桅杆下面装有一张网。这根桅杆对那些喜爱运动的青年学生无疑是一种很好玩的，爬上桅杆顶部，可以看到狮子山，可以眺望莫愁湖。
在水师学堂里，教师与学生、学生与学生之间的关系十分紧张。水师学堂是军事学校，校长称为总办，照例是由后补道充任。总办持有军令，可以按军法随意处置学生。学堂里实行高压军事化管理，给人一种难以透过气来的压抑感。一个驾驭班的学生陈保康因为作文中有老师一词意存讽刺，被挂牌革除；另一个驾驭班的学生吴生因为穿响鞋（上海新产品红皮底圆头鞋）行走时吱吱有声，被扣发赡银，并被停发春间另加银一两。这两件事虽然是以前方硕辅当总办时发生的，但此种空气一向都是有的。在学生之间等级观念很重，年级不同待遇也不一样，连教室的桌椅和宿舍的床铺都有差别。高年级的学生瞧不起低年级的学生，老学生老资格架子很大，走起路来撑着臂肘大摇大摆像螃蟹一样，高年级学生走在前面，挡住去路绝不客气，低年级学生是不敢超过去的。这些学生好像他们进了学堂就是高年级老资格，对于他们的自命不凡不自量力，周树人觉得十分可笑，称他们为“螃蟹式的名公巨卿”。学生如此封建，总办和监督自然更甚。周树人觉得，在那里实在是不大合适，不过无法形容出来。“现在是发见了大致相近的字眼了，‘乌烟瘴气’，庶几乎其可也。”
水师学堂既然是“乌烟瘴气”，周树人在那里只学习了半年，于十月中旬回到了家里。
附记：到江南水师学堂以后，周樟寿改名周树人（字豫才），于是，二弟周櫆寿便改名周作人（字启明或岂明），三弟周松寿则名叫周建人（字乔峰）。