1642年聖誕節的早晨，英國東部林肯郡沃爾斯索普村教堂的大鍾敲響了，“嗡嗡”的鍾聲召喚著村民們去作禮拜。凜冽的寒風把鍾聲帶到了一幢掛滿長春藤的二層小樓的樓上；鍾聲中，一個早產的男孩，急匆匆地“呱呱”墜地了。他的哭聲是那麼微弱，他的體重還不到3磅。
鄰居一位好心腸的老大娘做了這孩子的接生婆，她看到這個用一隻巴掌就能托起的嬰兒，自言自語地說：“咳，不幸的孩子，讓上帝保佑你吧！”
嬰兒的母親為紀念幾個月以前死去的丈夫，給孩子起了個和他爸爸一樣的名字——尹薩克·牛頓。她虔誠地祈禱著：“上帝保佑，讓這沒有爸爸的寶貝，順順利利地長大成人吧！”
在場的親友都竊竊私語：“這孩子恐怕難活呀。”
可誰能料到，這個早產兒，後來竟成了鼎鼎大名的物理學大師。
牛頓出生兩年後，媽媽為貧困所迫，又改嫁給了一個牧師，牛頓隻好由外婆扶養。由於長年過著失去母愛和父愛的寂寞生活，牛頓養成了靦腆、孤僻的性格。
幼年的牛頓並不聰明，在學校裏，他學習成績很差，因此常受到歧視和欺侮。但他有一雙巧手，會製作各式各樣的玩具。他把外婆給的零花錢都積攢起來，買了鋸子、釘錘、鑿子等工具。
一天，牛頓從學校回來，看見村東頭的磨坊裏正在安裝水車。他蹲在旁邊看得入了迷，連回家吃飯都忘掉了，以後每天放學，他都跑去看一陣子。水車裝好了，牛頓幫外婆背著一口袋麥子去磨麵，隻見水車帶動石磨不停地旋轉，雪白的麵粉便從石磨周圍撒下來。磨坊大叔上下忙活著。
牛頓走到磨坊大叔跟前，說道：“叔叔，我能到下麵看看你的水車嗎？”
“孩子，隨便看吧，可就是不能亂伸手！”磨坊大叔親切地說。
牛頓在水車跟前仔細地看了一番。在回家的路上，他對外婆說：“外婆，回去我也要做一個水車。”
牛頓每天放學回家，扔下書包，就鑽進屋子裏，“叮叮當當”地敲打起來。過了些日子，一架小小的水車果然做成了。外婆看了很高興，逗他說：“你的水車能磨麵嗎？”牛頓天真地笑了，外婆也笑了。
第二天上學，牛頓把他那小小的水車帶到學校，擺弄給同學們看。放學後，又拿到小河邊去試，水車的輪子轉得很靈，牛頓非常得意，同學們也誇獎他做得好。正在這時候，同班的卡特大聲說：“牛頓，水車為什麼會轉，你能講出道理來嗎？”卡特是個學習成績好而又十分驕傲的孩子。
“道理？”牛頓從沒想過，再加上平時學習差，水車轉動的道理，他一時著實說不清楚。卡特看牛頓支支吾吾答不上來，嘲笑著說：“光會做，講不出個道理來，頂多是個笨木匠。”說罷，一腳把水車踢出好遠。一向懦弱不愛說話的牛頓，看著自己費盡心思製作的水車被踢壞了，再也忍不住，他握緊小拳頭，用全部力氣朝卡特打去，一拳就把卡特揍趴下了。
牛頓是平生第一次打架。打架雖然野蠻，但從此卻改變了同學們對他的態度，以後再沒有誰敢欺侮他了。這件事也使他產生了自信心。他想：“隻要自己肯做，就沒有做不成的。要是努力學習，也決不會落在別人後麵。對，我要給他們學出個樣兒看看。”
從此，牛頓發憤學習，一躍而成為班裏數一數二的優秀生。
12歲時，牛頓來到格蘭瑟姆鎮上金格斯中學，寄宿在一個叫克拉克的開藥店的人家裏。在中學，他學習挺認真，但在課餘時間，仍喜歡搗鼓一些小玩意兒。
有一天，牛頓看見房東家掛著一幅油畫，上麵畫著風車，於是，就產生了做一架風車的念頭。可是他想起了小學時做水車受到恥笑的情景，卡特挖苦他的話至今還刺痛著他的心。
“這次先把道理弄清，再著手做吧！”他喃喃自語地說。他先做了許多大小、形狀不一的風箏，用來研究風力和風向等問題。牛頓掌握了風力和風向的規律後，才動手製作風車。經過一番努力，不久，一架精巧的風車就在克拉克大叔的屋頂上“呼呼”地旋轉起來了。鎮上人看到了都誇獎說：“嗬！牛頓真是個了不起的孩子。”
其實，少年時代的牛頓，跟普通的孩子一樣，一點也顯示不出天才的樣子。如果說他和別的同學有什麼不同，那就是他熱衷於研究任何事物，一旦他對某一事物產生疑問和興趣，就尋根求源，窮追不舍，直到把這一事物的前因後果搞得一清二楚才罷手。這種性格，在他後來的科學研究活動中，也充分體現出來，這是他取得巨大成就的原因之一。