Toen Alexander dertien was, besloot Filips, tot dan toe weinig betrokken bij de opvoeding van zijn zoon, een leermeester voor hem te kiezen. Het resultaat zou een van de beroemdste mentor-student relaties in de geschiedenis worden. Filips’ redenen om Aristoteles te kiezen waren niet louter academisch. Ten eerste was er de familieband van Aristoteles: zijn vader was hofarts geweest van een eerdere Macedonische koning. Bovendien had Aristoteles eerder gediend aan het hof van Hermeias in Atarneus, en een bondgenootschap daar zou nuttig zijn voor Philips plannen om Perzië binnen te vallen.
De positie beviel Aristoteles ook goed. Niet alleen bood het een hoge eer en de kans zijn onderzoek voort te zetten onder de machtigste van de Griekse staten, maar het gaf hem ook de gelegenheid de ontwikkeling van de toekomstige leider van die staat te beïnvloeden. Als ultieme betaling herstelde Filips ook Aristoteles’ geboortestad Stagira, die hij jaren eerder zelf had veroverd.
Alexanders opvoeding vond plaats in een omgeving die ver verwijderd was van de hoofdstad Pella, in het meer geïsoleerde dorp Mieza, binnen het zogenaamde Precinct van de Nimfen. In deze landelijke afzondering werd Alexander vergezeld door verschillende van zijn meest opmerkelijke vrienden, sommigen van hen zelf toekomstige koningen. Bij Alexanders vertrek drong Filips er bij zijn zoon op aan hard te werken en te leren om niet in dezelfde fouten als zijn vader te vervallen. In antwoord daarop berispte Alexander zijn vader omdat hij kinderen bij andere vrouwen had gekregen. In dit opzicht lijkt Alexander niet zozeer verontrust te zijn geweest door morele bezwaren, maar veeleer bezorgd om toekomstige conflicten over de opvolging van zijn vaders troon. Alexanders ambitie was dus al in dit stadium duidelijk, zo niet eerder.
Alexanders opvoeding was voor het grootste deel formeel, niet het soort levenstraining dat we ons in een mentorrelatie zouden kunnen voorstellen. Het leerplan bestond voornamelijk uit standaardvakken zoals poëzie, retorica, geometrie, astronomie en eristiek – de praktijk van het beargumenteren van een punt van beide kanten. Alexander ontwikkelde een bijzondere belangstelling voor de geneeskunde – en niet alleen een theoretische belangstelling, want hij schreef zijn hele leven lang behandelingen voor zieke vrienden voor. Toen Alexander op zijn invasie in Azië vertrok, nam hij een grote groep zoölogen en plantkundigen met zich mee, die terugkeerden met verzamelde materialen en informatie die de basis zouden vormen voor verschillende baanbrekende wetenschappelijke werken. Een ander geliefd onderwerp van Alexander was de Griekse poëzie. Hij had een bijzonder grote waardering voor Homerus, en hij zag zelfs de mythische Achilles als een model om in zijn eigen leven na te volgen.
Hoewel Aristoteles misschien het bekendst is vanwege zijn wetenschappelijke verhandelingen, publiceerde hij ook zijn Ethica en Politica, en zijn invloed op deze gebieden bereikte ook Alexander. Aristoteles oefende deze invloed vooral uit met betrekking tot de zogenaamde barbaren – een term die werd gebruikt om in wezen alle niet-Grieken aan te duiden. Alexander zelf was al hartstochtelijk anti-Perzisch; en Aristoteles verschafte hem de intellectuele rechtvaardiging voor zijn voorbestemde en geërfde missie. Aristoteles geloofde dat slavernij een natuurlijke instelling was, en dat barbaren van nature bedoeld waren om slaven te zijn. Daarom moedigde hij Alexander aan om een leider te zijn voor de Grieken en een despoot voor de barbaren, door de eersten als vrienden te behandelen en de laatsten als beesten.
Aristoteles zag de barbaren als mensen die alleen door en voor hun zintuigen leefden, niet in staat om boven het hedonisme uit te stijgen. Alexander hechtte, in zijn verlangen om een heldhaftig paradigma te volgen, van nature veel waarde aan eer, en daarmee aan de deugden van zelfbeheersing en zelfverloochening. Daarom at hij in zijn eigen leven spaarzaam, gaf gul terwijl hij weinig voor zichzelf hield, en had hij een voorzichtige houding ten opzichte van seks.In deze opzichten was de invloed van Aristoteles waarschijnlijk essentieel, want hij duwde Alexander op een pad dat sterk afweek van het meer precaire model dat door zijn vader was uitgezet. Intussen mobiliseerde zijn vader troepen om een bezoek te brengen aan niet-conforme bondgenoten in Perinthus en Byzantium. In 340 v. Chr. ontbood Filips de zestienjarige Alexander om terug te keren en te dienen als Regent van Macedonië en Meester van het Koninklijk Zegel tijdens Filips’ afwezigheid. Zo trok Alexander zich terug van de Academie en begon hij met de lessen van verantwoordelijkheden in het echte leven.