In 1863 werd hij leerling aan het conservatorium van St.-Petersburg, waar hij les kreeg van o.a. N. Zaremba (compositie) en A. Rubinstein (instrumentatie). Hij sloot zijn studie af met de compositie van Schillers Ode an die Freude. Vlak voor zijn eindexamen, in nov. 1865, werd hij door Nicolai Rubinstein tot hoofdleraar voor harmonie aan het Moskouse conservatorium benoemd, een functie die hij tot 1877 bekleedde. Tanejev was hier zijn belangrijkste leerling. In deze jaren kwamen zijn compositorische gaven tot volledige ontwikkeling (o.m. het 1ste pianoconcert en het ballet Het zwanenmeer). In 1868 vond de succesvolle première van zijn eerste symfonie plaats. In juli 1877 trouwde hij met een oud-leerlinge, Antonia Ivanova Miljoekova, om geruchten over homoseksualiteit te weerleggen. Na elf weken eindigde het huwelijk, na een mislukte zelfmoordpoging van de componist. In hetzelfde jaar werd hem een jaargeld van 6000 roebel toegekend door zijn bewonderaarster Nadezjda von Meck, op voorwaarde dat hij haar nooit zou ontmoeten; zij stelde hem tevens haar landhuizen ter beschikking. Hun omvangrijke briefwisseling is belangrijk voor de kennis over de componist. In 1890 werd het jaargeld ingetrokken onder het valse voorwendsel dat Nadezjda voor een bankroet stond; hiermee kwam ook een einde aan de briefwisseling. Een van de eerste vruchten van deze ongewone vriendschap is de 4de symfonie op. 36 (1878).