Uljanow, viertes von acht Kindern eines Schulinspektors und der Tochter eines angesehenen Physikers, absolvierte das humanistische Gymnasium in seiner Heimatstadt Simbirsk. Als sein ältester Bruder Aleksandr 1887 wegen Beteiligung an einem geplanten Attentat auf Zar Alexander III. hingerichtet wurde, entschloss sich der 17-Jährige zur politischen Arbeit gegen den Zarismus. Noch im selben Jahr begann Uljanow durch Vermittlung eines Lehrers ein Jurastudium, das er jedoch kurz darauf wieder abbrechen musste, weil er sich an einer Protestkundgebung beteiligt hatte. Uljanow kam an der Universität in St. Petersburg unter, wo er 1891 das Examen ablegte.