Mládí a vzdělávání
Tychův otec byl tajný radní a později guvernér hradu Helsingborg, který ovládá hlavní vodní cestu k Baltské moře. Jeho bohatý a bezdětný strýc unesl Tycha ve velmi raném věku a poté, co byl překonán počáteční rodičovský šok, ho vychoval na svém zámku v Tostrupu ve Scanii a také financoval vzdělávání mládeže, které začalo studiem práva na univerzitě v Kodani v letech 1559–62.
Několik důležitých přírodních událostí změnilo Tycho ze zákona na astronomii. Prvním bylo úplné zatmění Slunce předpovězené na 21. srpna 1560. Taková předpověď se čtrnáctiletému studentovi zdála odvážná a úžasná, ale když byl Tycho svědkem jeho realizace, viděl a věřil – jiskra byla zapálena – a jak svědčí jeho mnoho pozdějších odkazů, na událost nikdy nezapomněl. Jeho následný studentský život byl rozdělen mezi jeho denní přednášky o jurisprudenci, v reakci na přání jeho strýce, a jeho noční bdění hvězd. Profesor matematiky mu pomohl s jedinou dostupnou tištěnou astronomickou knihou, Almagestem z Ptolemaia, astronomem starověku, který popsal geocentrickou koncepci vesmíru. Další učitelé mu pomohli zkonstruovat malé glóby, na kterých lze zakreslit polohy hvězd, a kompasy a křížové hůlky, pomocí kterých mohl odhadnout úhlové oddělení hvězd.
V roce 1562 ho Tychův strýc poslal k Univerzita v Lipsku, kde studoval až do roku 1565. Další významná událost v Tychově životě nastala v srpnu 1563, kdy uskutečnil své první zaznamenané pozorování, spojení nebo překrývání, Jupitera a Saturna. Téměř okamžitě zjistil, že stávající almanachy a efemeridy, které zaznamenávají hvězdné a planetární polohy, byly hrubě nepřesné. Koperníkovské stoly předpovídaly tuto událost několik dní. Ve svém mladistvém nadšení se Tycho rozhodl věnovat svůj život hromadění přesných pozorování nebes, aby opravil stávající tabulky.
V letech 1565 až 1570 (nebo 1572?) Cestoval po celé Evropě, studoval ve Wittenbergu, Rostocku, Basileji a Augsburgu a získal matematické a astronomické přístroje, včetně velkého kvadrantu. V roce 1566 přišel o nos v souboji s Manderupem Parsbergem, jeho třetím bratrancem, který byl také spolužákem v Rostocku. Poté se s Parsbergem stali dobrými přáteli, ale Tycho nosil po zbytek života protetický nos. (Jeho nos byl dlouho považován za stříbrný, ale exhumace Tychovy mrtvoly v roce 2010 odhalila, že je to mosaz.)
Zdědil panství svého otce a svého strýce Jørgena a poté se Tycho usadil v Scanii v 1571 (?) A postavil malou observatoř na majetku ve vlastnictví příbuzného. Zde došlo k třetí a nejdůležitější astronomické události v Tychově životě. 11. listopadu 1572 najednou viděl v souhvězdí Cassiopeia „novou hvězdu“ jasnější než Venuše a tam, kde by žádná hvězda neměla být. Pečlivě pozoroval novou hvězdu a ukázal, že ležela za Měsícem, a proto byla v říši stálých hvězd. V té době byl tento jev – supernova (kterou bylo možné vidět pouhým okem až do března 1574) – znepokojivým objevem, protože intelektuální komunita se chránila před nejistotami budoucnosti důvěrou v aristotelovskou doktrínu vnitřní a nepřetržité harmonie celého světa. V této harmonii vládly hvězdy, které byly považovány za dokonalé a neměnné. Zprávy o tom, že se hvězda mohla změnit tak dramaticky, jak ji popsal Tycho, společně s zprávy o Koperníkově teorii, že Slunce, nikoli Země, bylo středem vesmíru, otřáslo důvěrou v neměnné zákony starověku a naznačovalo, že chaos a nedokonalosti Země se odrážejí v těžkých ens. Tychův objev nové hvězdy v Cassiopeii v roce 1572 a jeho zveřejnění jeho pozorování v De nova stella v roce 1573 znamenalo jeho transformaci z dánského diletanta na astronoma s evropskou reputací.
Vdáním za rolníka Dcera jménem Kirstine v roce 1573 Tycho – jako syn šlechtice – skandalizoval většinu svých současníků. Málokdy se o ní zmínil ve své rozsáhlé korespondenci (která stále existuje) a je pravděpodobné, že se zajímal hlavně o společníka, který by dohlížel na jeho domácnost, aniž by byl zapojen do soudních funkcí a intrik. Tycho a Kirstine měli osm dětí, z nichž šest ho přežilo.