Как бы то ни было, летом 1832 г., в возрасте 30 лет В. И. Плевак прибыл в приграничный Троицк для службы в местной таможне. Троицк, основанный в 1743 г. на старинном караванном пути из казахской степи, с середины XVIII в. являлся крупным центром меновой торговли с народами Средней (Центральной) Азии. Троицкая таможня, располагавшаяся напротив города, на правом берегу реки Уй, была открыта согласно правительственному указу 1749 г., в 1822 г. для нее и Менового двора были построены новые каменные здания.
В. Смолярчук сообщает, что Василий Иванович был назначен на должность экзекутора, в ведении которого состояла административно-хозяйственная часть, а уже через год - в августе 1833 г. надворный советник В. И. Плевак занимал должность члена Троицкой таможни. Смолярчук ссылается на документ Объединенного государственного архива Челябинской области (ф. И-28, оп. 1, д. 136, л.480). Смущают два обстоятельства: 1) в штатах Троицкой пограничной таможни за 1834 г. нет должности экзекутора, так что Плевак, видимо, всю жизнь проработал одним из двух казначеев (членов) таможни; 2) как свидетельствует официальный адрес-календарь, не только в 1833 г., но и спустя три года, Плевак все еще имел VIII чин - коллежского асессора, который соответствовал воинскому званию майора (штаб-офицера). Не совсем правы те, кто называл В. И. Плевака "мелким", "скромным" чиновником. Тем более ошибочно считать таковым надворного советника, чин которого позже получил Василий Иванович. Он занимал пост, по значимости следующий после должности директора таможни.
В доме последнего и познакомился Василий Плевак с Екатериной, которой шел уже 17 год. Брак их не был узаконен, и дети записывались как "рожденные от установившейся связи от троицкой мещанки Екатерины Степановой, девицы". Из четверых родившихся детей выжили двое: первый ребенок Дормидонт и родившийся через 4 года Федор, самый младший. Крестными родителями малыша стали простые люди - слуга Василия Ивановича, беглый крепостной Николай и кухарка Груша, спасшая Е. Степанову в детстве. Она перешла вслед за Екатериной в дом Плевака. Крестным отцом Дормидонта был тоже крепостной - Никифор, по его имени Феде дали отчество, а фамилию он получил от отца.
В шесть лет Федор уже свободно читал сказки А. С. Пушкина, стихи М. Ю. Лермонтова, басни И. А. Крылова, в девять лет стал проявлять интерес к "Истории государства Российского" Н. М. Карамзина. Отец ежегодно уезжал в отпуск в Москву, Петербург, Казань и привозил сыновьям новые книги. Дети получили вначале домашнее образование, с семи лет Федор стал посещать приходское училище, а с 8 до 9 лет учился в уездном училище. За успехи в учебе был назначен классным аудитором.
Выйдя в июне 1851 г. в отставку, В. И. Плевак задумал переехать в Москву для продолжения учебы своих сыновей. 19 июня, распрощавшись с Троицком, вся семья двинулась в путь и через месяц прибыла в белокаменную. На Остоженке сняли квартиру из нескольких комнат, приобрели мебель. Мальчиков определили в первый класс Московского коммерческого училища, располагавшегося там же, на Остоженке. Обучение в нем обходилось в 250 руб. в год с ученика. Василий Иванович, решив обезопасить детей от случайностей, не только сразу оплатил весь период их учебы, но и, выражаясь современным языком, сделал спонсорский взнос, пожертвовав училищу колоссальную сумму - все жалованье чиновника VIII-VII классов за 15 лет службы в 12,5 тыс. руб. А ведь надо было еще содержать дом, семью. Плевак славился в Троицке не только трудолюбивым, трезвым, педантичным чиновником, но и хлебосольным хозяином.
Братья учились отлично, и имена их были помещены на "золотую доску почета", однако через 1,5 года, когда выяснилось, что они незаконнорожденные, их с позором изгнали из учебного заведения. "Мы были удалены, - вспоминал Плевако, - как какая-то нечисть из сонмища чистых сынов благочестивого Замоскворечья... Прости их, Боже".
Поездка отца в Петербург, попытка добиться аудиенции у государя и выпросить снисхождение для детей и разрешение на их усыновление, закончились неудачей. Для продолжения образования они, после долгих хлопот, были устроены в Первую (Поливановскую) гимназию, располагавшуюся на Пречистенке, сразу в третий класс. Закончил Федор гимназию, по одним данным в 1859 г. и даже с золотой медалью, по другим - в 1858 г. В годы учебы у него окончательно сформировался интерес к русской литературе, собственный стиль речи.
В местных краеведческих публикациях нет-нет, да и всплывает сюжет об учебе Ф. Н. Плевако в троицкой гимназии, которая в действительности открылась через 22 года после отъезда семьи в Москву. Окончив гимназию, Федор поступил на юридический факультет университета, в списках студентов он числился как "Плевак", но уже на первом курсе стал добавлять к отцовской фамилии букву "о", причем с ударением на нее.
К тому времени умер отец Федора Никифоровича. Первые три курса университета Ф. Плевако числился вольнослушателем и лишь на старших курсах стал учиться очно. Многие исследователи связывают это с необходимостью материально поддерживать обедневшую семью, зарабатывая репетиторством и переводами. Именно тогда Федор перевел книгу немецкого юриста Г. Ф. Пухты "Курс римского гражданского права". Позже, уже став известным юристом, он издал перевод за свой счет, сопроводив его многочисленными комментариями.
В 1864 г. Ф. Н. Плевако окончил университет и, получив степень кандидата права, занялся поисками работы. В это время шло утверждение основных положений судебной реформы 1864 г. Позднее Федор Никифорович вспоминал: "Мои товарищи были из той сферы, которая вынесла бесправие на своих плечах. Это были разночинцы или молодые люди, познакомившиеся с наукой как "подданные" молодых барчуков, обогнавшие их в усвоении курса наук. Мы, студенты, еще имели кое-какое представление о тех началах, которые несла Судебная реформа, в университете профессора демонстрировали образцы западноевропейского судопроизводства на примерных процессах и обращали внимание на основные положения готовящейся Судебной реформы. В течение полугода Плевако работал на общественных началах, занимаясь составлением документов для вновь образованного учреждения, в канцелярии председателя Московского окружного суда Е. Е. Люминарского,. Последний и посоветовал способному сотруднику пойти работать в адвокатуру.
Судебная реформа, пожалуй, самая прогрессивная и последовательная из начинаний Александра II, провозглашала принципы всесословности, гласности и состязательности сторон. Формирование этих принципов в судебном процессе потребовало создания нового специального института - адвокатуры (присяжных поверенных). Плевако одним из первых записался помощником (для самостоятельной работы нужно было быть старше 25 лет и иметь юридический стаж не менее 5 лет) к присяжному поверенному М. И. Доброхотову. Здесь он проявил себя на уголовных процессах как одаренный адвокат и 19 сентября 1870 г. был принят в присяжные поверенные округа Московской судебной палаты. С этого времени началось его блистательное восхождение к вершинам адвокатской славы.
Ф. Н. Плевако был одним из тех адвокатов, которые начали разработку основ судебной риторики в России. Он произнес в судебном зале множество речей, которые становились потом достоянием общественности и передавались из уст в уста. Резким нападкам своих противников на судебных процессах юрист противопоставлял обоснованные возражения, спокойный тон и строгий анализ улик.
Ряд уголовных процессов с участием Плевако получил общероссийскую известность. Первым из них был "Митрофаниевкий" процесс - суд над игуменьей Серпуховского владычного монастыря Митрофанией, вызвавший интерес даже в Европе. Баронесса Прасковья Григорьевна Розен, дочь героя Отечественной войны 1812 г. и наместника на Кавказе в 1831-1837 гг., генерала от инфантерии и генерал-адьютанта Г. В. Розена, фрейлина царского двора, в 1854 г. постриглась в монахини и с 1861 г. владычествовала в Серпуховском монастыре. За 10 лет игуменья, опираясь на свои связи и близость ко двору, присвоила посредством мошенничества и подлогов более 700 тыс. руб. Следствие по делу Митрофании начал прокурор Петербургского окружного суда А. Ф. Кони, а судил ее 5-15 октября 1874 г. Московский окружной суд под председательством П. А. Дейера. Плевако в качестве поверенного потерпевших стал на процессе главным обвинителем игуменьи и ее монастырских подручных. Подтвердив выводы следствия, опровергнув доводы защиты, он заявил: "Путник, идущий мимо высоких стен владычного монастыря, набожно крестится на золотые кресты храмов и думает, что идет мимо дома Божьего, а в этом доме утренний звон подымал настоятельницу и ее слуг не на молитву, а на темные дела! Вместо храма - биржа, вместо молящегося люда - аферисты, вместо молитвы - упражнения в составлении векселей, вместо подвигов добра - приготовления к ложным показаниям; вот что скрывалось за стенами <...> Выше, выше стройте стены вверенных вам общин, чтобы миру не было видно дел, которые вы творите под покровом рясы и обители!". Суд признал игуменью Митрофанию виновной в мошенничестве и подлогах и приговорил ее к ссылке в Сибирь.