Etter privatundervisning gikk Mommsen på i Altona. Fra 1838 studerte han jus ved i Kiel. På studiet ble han godt kjent med Theodor Storm, en betydningsfull lyriker og novellist i den tyske realismen. I 1843 publiserte Theodor Storm og brødrene Theodor og Tycho Mommsen diktsamlingen til relativt gode kritikker. Samme år tok Mommsen embetseksamen med avhandlingen . Med utgangspunkt i sine studier av romerretten, konsentrerte han seg fra nå av nesten utelukkende om antikkens historie.