Сярэднюю адукацыю Бенедыкт Дыбоўскі атрымаў у Мінскай гімназіі, дзе тады выкладалі людзі, вельмі далёкія ад навукі. Вось што піша аб іх сам Дыбоўскі: «Настаўнікі не мелі на нас уплыву. Дзяжурныя педагогі — француз Жако і немец Шмэль — адбывалі свае абавязкі, бы селянін паншчыну, навучанню моў тут не прыдавалі ніякага значэння; хто не ведаў іх з дому, той у гімназіі вывучыць не мог. Рускую мову ў малодшых класах выкладаў Багаўленскі, які не ўмеў ні заахвочваць да вучобы, ні ўтрымаць хлопчыкаў у дысцыпліне. Урокі нямецкай мовы там жа вёў нехта Шуман, здаецца булачнік па прафесіі. Настаўнік гісторыі Катанскі — гэта п'яніца і фанатычны прыхільнік праваслаўя. Апрача падручніка, ён нічога не ведаў і загадваў завучваць яго механічна. Прысланы з Полацка настаўнік рускай мовы і літаратуры Грабеншчыкаў праследаваў усіх і ўсё. Не ведаючы ні літаратуры, ні мовы, ён мучыў вучняў дзіўнымі патрабаваннямі і гэтым адштурхоўваў ад вучобы. Для паўнаты малюнка трэба ўспомніць і пра выкладчыка лацінскай мовы, п'яніцу, грубіяна і хабарніка Анраеўскага. Божаму закону нас навучалі невукі, цынікі і п'яніцы ксяндзы Бейнаровіч і Навіцкі. Апошні звычайна расказваў нясціплыя анекдоты. Адзінай светлай асобай, якая адрознівалася ад іншых настаўнікаў, быў Радзевіч. Выпускнік Маскоўскага універсітэта, былы асістэнт пры кафедры фізікі ў Маскве, ён захапляў нас усебаковымі ведамі, тактоўнасцю і выдатным выкладаннем. Адразу ж, пасля прыезду ў Мінск, ён арганізаваў у гімназіі метэаралагічную станцыю, вучыў нас запісваць назіранні: у кабінеце фізікі мы самі рабілі розныя доследы. Радзевіч пакрысе знаёміў нас нават з неабавязковымі прадметамі, напрыклад з пачаткамі хіміі».
Нягледзячы на такія неспрыяльныя ўмовы, схільнасць да дакладных навук, у прыватнасці да прыродазнаўства, пачала праяўляцца ў Дыбоўскага менавіта ў Мінскай гімназіі. Без кіраўнікоў і без падручнікаў, успамінае вучоны, «мы разводзілі млекакормячых жывёлін, птушак, рыб, заклалі ў агародзе Падалінскіх маленькі акварыум. Жыхароў для яго дастаўляў нам Піліп Кунцэвіч, рыбак, які жыў над Нямігай; нярэдка мы самі лавілі рыб у рэчцы. Аднойчы я ледзь не адкрыў цікавую і важную з'яву, а менавіта метамарфозу рыб».
Закончыўшы гімназію, восенню 1853 года Бенедыкт Дыбоўскі паступіў на медыцынскі факультэт Дэрпцкага (цяпер Тартускага) універсітэта. Там ён зацікавіўся рыбамі Прыбалтыкі і прысвяціў ім некалькі навуковых прац. Дзякуючы незвычайным здольнасцям Дыбоўскі атрымаў ступень доктара медыцыны і хірургіі і застаўся пры універсітэце, каб падрыхтавацца да прафесарскай дзейнасці. Аднак удзел у дуэлі з адным нягоднікам, а затым у антыўрадавых дэманстрацыях перашкодзілі яму. Прыйшлося пакінуць Расію, выехаць у Германію. Некалькі год Дыбоўскі працаваў над вывучэннем эмбрыялогіі насякомых на кафедрах Берлінскага і Вроцлаўскага універсітэтаў.
У 1862 годзе Бенедыкт Дыбоўскага выбралі прафесарам заалогіі і параўнальнай анатоміі Галоўнай школы ў Варшаве. Лекцыі маладога вучонага захаплялі моладзь сваёй свежасцю, рэвалюцыйнасцю. Дыбоўскі адным з першых у Еўропе стаў прыхільнікам тэорыі Дарвіна аб эвалюцыйным развіцці расліннага і жывёльнага свету. Вучоны даказваў, што ніякага бога няма, што ўсе расліны і жывёлы ўзніклі шляхам натуральнага развіцця. Дыбоўскі зблізіўся з падпольнай арганізацыяй, якая рыхтавала паўстанне супраць царызму, і стаў выконваць яе даручэнні. У пісьме да прафесара Талька-Грынцэвіча вучоны ўспамінае: «З 1862 года я належаў да тайнага Віленскага таварыства ў Варшаве. У сакратарыяце Літвы і Беларусі я выконваў абавязкі надзвычайнага камісара. Напярэдадні паўстання 1863 года мяне паслалі ў Беларусь, каб даведацца аб праведзенай падрыхтоўцы; вясной, у час паўстання, мяне накіравалі з такой жа мэтай у Літву». У час гэтых паездак Дыбоўскі мог пазнаёміцца з палымяным беларускім рэвалюцыянерам Кастусём Каліноўскім.
Царскія жандары не даравалі вучонаму ўдзелу ў паўстанні. Вясной 1864 года Львоўскага арыштавалі і пасадзілі ў славуты Х павільён варшаўскай цытадэлі. Толькі ўмяшанне нямецкіх вучоных выратавала адважнага патрыёта ад пакарання смерцю, якая была заменена бестэрміновай катаргай у Сібіры. «У вагоне,— прыгадваў тыя цяжкія хвіліны Дыбоўскі,— калі цягнік крануўся, я вярнуўся да раўнавагі, зноў адчуў сябе моцным і ўпэўненым у будучыні. Тады прыйшлі на памяць пушкінскія радкі:
Гэтае гордае цярпенне Дыбоўскі захоўваў на ўсім доўгім этапным шляху праз Пецярбург, Маскву, Ніжні Ноўгарад — у Сібір. Як урач, па дарозе ён аказваў медыцынскую дапамогу хворым, падбадзёрваў ссыльных сардэчнымі гутаркамі. У сваіх дзённіках вучоны расказвае, што перадавая руская грамадскасць з вялікай сімпатыяй адносілася да польскіх паўстанцаў. У Маскве ссыльным паціскалі рукі, нягледзячы на ўдары нагаек, кідалі кветкі. Па дарозе Дыбоўскі любаваўся акаляючай прыродай. Асабліва захапіўся ён прыгажосцю бяздоннага возера Байкал і магутнай Ангары, якая бярэ з яго пачатак. «Нейкае невыказнае пачуццё цікаўнасці паявілася ў мяне да гэтай рэчкі і асабліва да гэтага возера»,— запісаў тады ў сваім дзённіку вучоны.