Tam właśnie Asimov zetknął się z tzw. pulp magazines i zaczął je czytać. W wieku około jedenastu lat zaczął pisać swoje własne historyjki, a przed ukończeniem lat dziewiętnastu, odkrywszy środowisko fandomu fantastyki naukowej, sprzedawał je już do czasopism fantastycznonaukowych. Duży wpływ na jego początkową karierę miał John W. Campbell, ówczesny wydawca Astounding Science Fiction a potem przyjaciel.
Asimov uczęszczał do Miejskich Szkół Publicznych Nowego Jorku na Brooklynie. Następnie studiował na Uniwersytecie Columbia, który ukończył w roku 1939. Po przerwie powrócił na uczelnię i w roku 1948 zdobył tytuł doktora biochemii. W międzyczasie spędził trzy lata w trakcie II wojny światowej w służbie cywilnej, pracując w Eksperymentalnej Stacji Lotniczej Marynarki w Philadelphia Naval Shipyard. Po zakończeniu wojny został powołany do wojska, jednak po niecałych dziewięciu miesiącach otrzymał honorowe zwolnienie ze służby. W trakcie krótkiej kariery wojskowej dzięki umiejętności pisania na maszynie osiągnął stopień kaprala, i szczęśliwie uniknął uczestnictwa w próbach bomby atomowej na Atolu Bikini.