Каждое утро наш герой торопился в училище, которое находилось на Харьковской улице. «Ходил Ватутин в синей рубашке-косоворотке, чёрных брюках, заправленных в сапоги. Он был невысокий, коренастый, светловолосый», — описала его портрет одна из одноклассниц.
Путь в училище был неблизкий — ежедневно Коле приходилось пешком отмерять пять километров туда и пять обратно. И не важно: сыпал ли нудный октябрьский дождь или кружила колючая февральская метель... Как рассказывали потом его сверстники, ради знаний Коля готов был топать хоть сто верст с гаком и при любой погоде.
Уроки всегда начинались с молитвы, которая проходила в актовом зале. Ученики и преподаватели стояли в почтительном молчании перед огромным портретом царя и сияющей золотом иконой.
— Преблагий Господи, ниспошли нам благодать Духа Твоего Святаго, — громко звучал в тишине басовитый голос священника отца Николая.
Молитва длилась полчаса. Дальше, согласно расписанию, шли занятия по другим предметам учебной программы. Как в школе, так и в училище Коля с первых дней учебы стал прилежным учеником. По знаниям, по развитию он значительно опережал своих сверстников.
Впоследствии П. И. Стефаний, одноклассница Ватутина, дала ему такую характеристику: «Сам Коля учился хорошо, но был вредный: мы, девчонки, слабо успевали по математике, но когда пытались списать у него решение задачи, он не позволял, говоря при этом: “Думай сама!”».
Интересные воспоминания об училищной поре оставил близкий друг будущего полководца И. И. Насонов. Вот его рассказ: «Среди сверстников заприметил я паренька на вид худощавого, небольшого роста. Он учился в одном классе со мной. Это был Коля Ватутин из деревни Чепухино. После окончания с отличием церковно-приходской школы его, как лучшего ученика, направили для продолжения учёбы в Валуйки, в двухклассное уездное училище. И здесь он был одним из одарённых, которого преподаватели нередко ставили в пример. Я хорошо знал материальное положение Коли. Жилось ему тяжело. Получал пособие — три рубля в месяц, жил на частной квартире в пригородной слободе Казацкой. Одет был бедно. Нередко выпадали дни, когда Коля голодал. Естественной была его тоска по дому. Мы с ним часто поднимались на Шип-гору и смотрели в ту сторону, где в дымке терялось родное Чепухино. По праздникам вместе ходили домой, через Рождественскую гору. Коля любил петь. Выйдем за околицу, и он начинает: “Помните, братцы, как вместе сражались под городом Львовом...” Мы с Андрейкой, нашим другом, подхватывали песню. Забывали в этот миг все горести и невзгоды жизни...»
И еще из его воспоминаний: «Случилось как-то такое, что Николай на уроке Закона Божия заигрался спичками, и из-под стола пошёл лёгкий дымок. Священник Николай Рыбников насторожился: “Это ещё что?” И тут же потребовал, чтобы Ватутин выложил спички и сдал учебники. А это уже означало исключение из училища. Будущий генерал так сильно плакал, что успокаивать его пришлось самим учителям. Как лучшего ученика, его всё-таки простили, и учёба продолжилась...»
Через год грянула Первая мировая война. И хотя залпы её орудий грохотали далеко — за многие сотни верст — хриплые раскаты этих залпов незримо присутствовали и в Валуйках, и в людских сердцах. Ежедневно через станцию на фронт шли литерные эшелоны с пушками, снарядами, полевыми кухнями, солдатами, лошадьми, а оттуда — встречные с ранеными, беженцами... Школы, помещения спиртоводочного завода были отданы под лазареты. Ночную тишину города часто разрывали громкие причитания женщин, грустные звуки гармошек и песни крикливых пьяных новобранцев:
В один из дней ушёл на фронт и Колин отец. Не осталось вне войны и училище. Перед началом уроков учителя в обязательном порядке зачитывали своим воспитанникам сводки с фронтов, печатавшиеся в газетах. Нередко плановые уроки заменялись внеплановыми, на которых Коля с товарищами обмётывал портянки, упаковывал посылки для солдат-земляков, воевавших в составе 290-го пехотного Валуйского полка на Северо-Западном фронте. Кроме того, учащиеся, в числе которых был и Коля, регулярно бывали в лазаретах, где устраивали концерты для раненых, писали от имени фронтовиков, не знавших грамоты, письма их родным и близким.