Lenhossék József Józsa nevű leánya 1890. március 14-én kötött házasságot a 24 éves, református vallású Szent-Györgyi Miklós marosvásárhelyi születésű pénzügyi fogalmazóval, Szent-Györgyi Imre és Csiky Mária fiával. Ebből a házasságból három fiú született: Pál, Albert és Imre.

Szent-Györgyi Albert 1893. szeptember 16-án Budapesten született.

A Lenhossék családban fontos szerepet játszott a zene. Szent-Györgyi Albert édesanyja operaénekesnőnek készült: szülei a nagy zeneszerzőhöz, Gustav Mahlerhez küldték meghallgatásra, aki abban az évben a budapesti Operaház karmestere volt. Mahler, miután figyelmesen meghallgatta, azt tanácsolta, hogy inkább menjen férjhez, mert hangja „nem elég nagy” az operaszínpadhoz. Otthon a család előtt azért továbbra is szívesen énekelt és zongorázott. Gyermekei is szerették a zenét, Albert zongorán, Pál hegedűn játszott. Pál olyan jól hegedült, hogy végül hivatásos zenész lett.

Albertben tizenéves kora elején alakult ki az a kisebbrendűségi érzés, amitől később sem tudott teljesen megszabadulni. Sikeréhségét részben ez magyarázta. A családban körülötte mindenki nagyszerű és tehetséges volt. Hozzájuk képest Albert kifejezetten lassú észjárásúnak tűnt. Einsteinhez hasonlóan ő sem volt jó tanuló. Erre később így emlékezett:
„Nagyon buta gyerek lehettem. Velem szinte semmi sem történt. Az iskolában állandóan csak magoltam. A könyveket gyűlöltem. Senki sem tanított arra, hogyan éljek. Senki sem mutatta meg, milyen csodálatos dolog tanulni, megérteni a körülöttünk lévő világot, alkotni valamit.”

A kudarcok elvették a kedvét a tanulástól. Házitanítót fogadtak mellé, hogy meg ne bukjon az iskolában. Szent-Györgyi időnként lopva bekukucskált nagybátyja élettankönyveibe, ekkor látta meg az emberi agy felépítését. „Természetesen egy szót sem értettem belőle, de elfogott a vágy, hogy a könyvet megismerhessem” - vallotta később. Tizenhat éves korában, ahogy ő mondta: „Hirtelen megváltozott valami az agyamban.” Egyfajta szellemi pubertáson ment át, kifejlődött benne a tudásszomj. A Lónyai utcai Református Gimnáziumban végzett tanulmányai utolsó két évében kitűnő tanuló lett.

1911-ben beiratkozott a pesti Tudományegyetem Orvosi Karára. Nemsokára a kutatómunkát is elkezdte: nagybátyja laboratóriumai keltették fel az érdeklődését. 1913-ban az Élettani Intézetbe ment dolgozni.

Azonban mielőtt élettani kutatásaiban valamire is jutott volna, a világháború kitörésével 1914-ben a hadseregben találta magát, egyenruhában Lengyelország harcmezején látta el a katonák sebeit. Ezüst Vitézségi Éremmel tüntették ki. A háborúból való menekülésre egyetlen kiutat talált: önmagának okozott kézsérülést - így visszakerült Budapestre.

Szent-Györgyi 1917 júniusában vette át orvosi diplomáját. Még 1916-ban ismerkedett meg Demény Kornéliával, akit 1917 szeptemberében feleségül vett a budapesti Kálvin téri református templomban.
„A jegyespár templomba való bevonulásakor: Händel Győzelmi induló-ja hangzott fel orgonán, majd egy régi magyar dal tárogatón, orgona-kísérettel: »Férjhez adnám lányomat / Drága kincsem, galambomat, / Kicsinyke még , hadd nőjjön még, / Kicsinyke még hadd nőjjön még« Végül: Erős vár a mi Istenünk orgonán. Az Áldás után a Hármaskézfogás alatt az orgonán felhangzik Schumann Frühlingsfahrt-ja.”(Szabó Tibor)

1918-ban megszületett kislányuk a „kis Nelli”.
1919-ben Szent-Györgyi Albert családjával Pozsonyba költözött, hogy mindent megtanuljon a gyógyszerekről. Kutató orvos szeretett volna lenni - ennek érdekében választotta az önkéntes száműzetést külföldön. A vándorévek alatt Pozsony után Prága majd Berlin meghódítása következett.
1920-21-ben Szent-Györgyi utolsó próbálkozásként a hamburgi Tengerészeti és Trópusi Intézetbe jelentkezett. Egy baráti segítségnek köszönhetően a leideni egyetem Farmakoterápiai Intézetébe került, ahol a szakmai előrelépés biztosítva volt, de a professzora szemet vetett Nellire.
1922-ben azonnal felmondott és Groningenbe utaztak, ahol Szent-Györgyi a mellékvese működésével és az Addison-kór vizsgálatával foglalkozott. Majd London és a sikert hozó Cambridge következett. Itt izolálta a hexuronsavat és kémiából is megszerezte a doktorátust.