Když bylo Alexandrovi třináct let, rozhodl se Filip, který se do té doby na výchově svého syna příliš nepodílel, vybrat mu vychovatele. Výsledkem měl být jeden z nejslavnějších vztahů mentor-student v dějinách. Filipovy důvody pro výběr Aristotela nebyly čistě akademické. Zaprvé to byly Aristotelovy rodinné vazby: jeho otec sloužil jako dvorní lékař dřívějšího makedonského krále. Aristoteles navíc předtím působil na Hermeiově dvoře v Atarneu a spojenectví s ním by bylo užitečné pro Filipovy plány na invazi do Persie.
Pozice vyhovovala i Aristotelovi. Nejenže mu nabízela vysokou poctu a možnost pokračovat ve výzkumu v nejmocnějším z řeckých států, ale dávala mu také příležitost ovlivnit vývoj budoucího vůdce tohoto státu. Jako konečnou odměnu Filip také obnovil Aristotelovo rodné město Stagiru, které sám před lety dobyl.
Alexandrovo vzdělávání probíhalo v prostředí vzdáleném od hlavního města Pelly, v odlehlejší vesniciMieza, v takzvaném okrsku nymf. V tomto venkovském ústraní se k Alexandrovi připojilo několik jeho nejvýznamnějších vrstevníků, z nichž někteří byli sami budoucími králi. Při Alexandrově odjezdu Filip svého syna vyzval, aby tvrdě pracoval a naučil se neopakovat chyby svého otce. Na to Alexandr svému otci vytkl, že měl děti s jinými ženami. V tomto ohledu se zdá, že Alexandra netrápily ani tak morální výčitky svědomí, jako spíše obavy z budoucích konfliktů o následnictví otcova trůnu. Alexandrova ctižádostivost byla tedy zřejmá již v této fázi, ne-li dříve.
Alexandrovo vzdělání bylo z větší části formální, nešlo o druh životní výchovy, který bychom si mohli představit ve vztahu s mentorem. Spíše se učební plán skládal hlavně ze standardních předmětů, jako je poezie, rétorika, geometrie, astronomie a eristika – praxe argumentace z obou stran. Alexandr se zvláště zajímal o medicínu – a nešlo pouze o teoretický zájem, neboť po celý život skutečně předepisoval léčbu nemocným přátelům. Když se Alexandr vydal na svou asijskou invazi, vzal s sebou velkou skupinu zoologů a botaniků, kteří se vrátili se shromážděnými materiály a informacemi, jež se staly základem několika převratných vědeckých děl. Dalším Alexandrovým oblíbeným tématem byla řecká poezie. Obzvláště silnou úctu choval k Homérovi, a bájného Achilla dokonce považoval za vzor, který by měl ve svém životě následovat.
Ačkoli je Aristoteles patrně nejznámější pro svá vědecká pojednání, vydal také svou Etiku a Politiku a jeho vliv v těchto oblastech zasáhl i Alexandra. Aristotelestento vliv uplatňoval zejména ve vztahu k takzvaným barbarům – termínu, kterým byli charakterizováni v podstatě všichni neŘekové. Alexandr sám byl již tehdy vášnivě protiperský a Aristoteles mu poskytl intelektuální zdůvodnění pro jeho osudové a zděděné poslání. Aristoteles věřil, že otroctví je přirozená instituce a že barbaři jsou od přírody předurčeni být otroky. Proto povzbuzoval Alexandra, aby byl vůdcem Řeků a despotou barbarů a choval se k prvním jako k přátelům a k druhým jako ke zvířatům.
Aristoteles viděl barbary jako lidi žijící pouze prostřednictvím svých smyslů a pro ně, neschopné povznést se nad hédonismus. Alexandr ve své touze následovat hrdinské paradigma přirozeně kladl velký důraz na čest a s ní spojené ctnosti sebeovládání a sebezapření. proto ve svém vlastním životě jedl střídmě, štědře dával, přičemž si pro sebe ponechával jen málo, a měl opatrný postoj k sexu.V těchto ohledech byl Aristotelův vliv pravděpodobně zásadní,protože Alexandra postrčil na cestu, která se značně lišila od nejistějšího vzoru, který stanovil jeho otec.
Alexandr strávil tři roky studiem u velkého filozofa. Mezitím jeho otec mobilizoval vojsko, aby navštívilo nepoddajné spojence v Perinthu a Byzanci. V roce 340 př. n. l. Filip povolal šestnáctiletého Alexandra, aby se vrátil a v době Filipovy nepřítomnosti zastával funkci regenta Makedonie a mistra královské pečeti. Alexandr tak měl odejít z Akademie a začít se učit skutečným životním povinnostem.
.