公元1540年（明嘉靖十九年），李時珍第三次赴武昌參加鄉試，仍然失敗而歸。
李時珍望著父親失望的樣子，為了討父親喜歡，便談起了醫藥學。他對父親說，“《孟子，告子篇》上說：心之官則思，《內經》上也說：心者，君主之官，神明出焉。都是說，人的心髒是主管人的思維活動的，我想了想覺得不對。本來，《內經》上就說過，腦為髓之海，髓海不足，則腦轉耳鳴，目無所見，懈怠安臥/那麼是人腦影響著我們的視覺、聽覺和運動器官。再一想，我們在想問題時，是心在想，還是腦在想呢？看書看得時間長了，是頭昏頭痛還是心昏心痛呢？很顯然主要是頭痛。兒以為，腦才是六神之府、思之官。”
父親為兒子的這一番奇談怪論所震動。
《內經》是祖國最早的一部重要的醫學典籍，成書於戰國和秦漢期間。它運用精氣、陰陽、五行學說，比較係統地總結和闡述了中醫的基本理論原則。此後，中醫理論的發展，可以說皆導源於《內經》。《內經》上提出的心是思想的器官，千古以來都這樣認為，儒經也都是這樣說。現在自己的兒子卻敢於向傳統理論挑戰，而且，細細一想，兒子說的又不是沒有道理。真是有心栽花花不發，無心插柳柳成蔭。他想到兒子九年來麵壁苦讀，盡了最大的努力，發憤讀書，幾乎丟了命。然而天不隨人願，三次應試都沒有考中。沒有想到，僅憑著家庭的影響，自己平時關於醫藥學有一句無一句的講解，兒子對“心之官則思”竟然有這樣獨到的見解，自己行醫幾十年，在醫學上雖有些造詣，還曾著書立說。但對這個問題，卻從來沒有產生懷疑。兒子果然聰明。“七十二行，行行出狀元。”既然兒子對醫學感興趣，那就讓他跟我學醫吧！
李時珍見父親默默不語，便將自己打算放棄科舉考試，跟隨父親學醫的想法說了。其實，這個念頭他許多年前就有了，但為了顯耀門庭，不辜負父親的期望，他努力學習，也算是拚搏了，可幾乎喪了性命。看來，科舉仕途與李家無緣，他的誌向也不在這裏。終於，李時珍將自己多年來想說的話說了出來。
父親望著因應試而瘦弱不堪的兒子，心頭不禁湧出無限愛憐，默默地點了點頭。
於是，從1540年起，23歲的李時珍棄儒從醫，繼承父業，開始了他的醫學生涯。
李月池、李時珍，父子兩代，走著同樣的一條道路：研讀經書希望走上仕途；科舉失敗就棄儒從醫。
棄儒從醫成了李時珍人生道路上的一個轉折點。他的“腦為元神之府”說，在我國曆史上第一次明確指出腦是思維的器官，改變了傳統的“心之官則思”的錯誤。後來，他把“腦為元神之府”記人了他的藥物學巨著《本草綱目》卷三十四，辛夷條。
也就是在這一年，方士的活動很猖獗。朱厚做了皇帝還想做神仙，並開始不理朝政，在宮中設立用作祭祀祈禱的煉金所，整天和一批方士鬼混。當時最得寵的一個方士，名叫陶仲文，是一個小官吏出身的方士。皇帝封他為“神霄保國弘烈宣教振法通真忠孝一人”，賜給他少保、禮部尚書、少傅、少師、恭誠伯等一大串頭銜。皇帝這樣做，是想提高方士陶仲文的政治地位，使朝臣和老百姓都不敢輕視方士。
於是，設壇扶乩的風氣、很快傳播到全國各地。在這種歪風的刺激下，李時珍更加堅定了從醫的信念。
那還是從前的時候，李月池在隔壁一個名叫玄妙觀的道士廟裏行醫，不久他就把兒子帶到診室裏，親自教他讀書，李時珍讀書的桌子，就在父親看病的桌子旁邊。
李時珍跟父親讀了好幾年書，所受到的教育，並不完全是從書本裏得來的，很多都是從他父親看病的桌子旁邊看到的。
李月池是一個關心勞動人民病痛的好醫生，他給人看病，從不計較診費。
那時，人民生活很苦，窮人平時弄口飯吃，都非常艱難，遇到生病，那就沒法子了。官家在城裏開了個惠民藥局，說是給人看病不要錢，其實隻是擺擺樣子。裏麵沒有人專門負責，十天就有七八天關門。窮人生病了，自然而然地就隻有找李月池這樣的醫生了。
這些窮苦的病人，害的又多半是重病。他們有的被背著來了，有的被抬著來了，神情都很愁苦焦急。李月池接待他們時，總是帶著非常和氣的樣子。病人們看到醫生這樣和藹可親，馬上就又添出了許多勇氣，本來憂愁的臉兒，又露出了笑容。本來急躁的，又安靜了下來。