从黄冈市向北走25公里，有一个云遮雾罩、丘陵环抱的小村子叫张家湾，这是李四光的家乡。20世纪初，李四光还只是个十多岁的孩子，当时的名字叫李仲揆。
仲揆十二岁时，跟父母亲提出想到省城里读书。李卓侯早就存心送二儿子上学深造，只是忧虑家里收入不宽裕，学费、路费不好筹措。现在儿子自己提出了上学要求，他马上答应，第二天他求亲告友，凑了一些钱，母亲龚氏不识字，可她嫁给这样一个读书人家，完全清楚孩子读书上进是第一大事。她连夜给儿子缝了一件蓝棉袄，准备了简单的行囊。于是仲揆告别了父母，告别了村庄，毅然上路，直奔省城武昌去了。
这个第一次出门的少年一路打听，终于找到省学务处，水路街守备衙门。这里门庭若市，拥挤着报名考学的人们，比过去的科举还热闹。仲揆第一次遇到这样的场面，明白这是决定命运的关头，心里非常紧张。到了报名处，人家递给他一张表格，上面有姓名、籍贯、年龄等栏目，他是头一次拿到这东西，填写时心里慌乱，把年龄填到姓名一栏里，写了“十四”两个字。办事人员嘱咐不能再给表，不许填错，仲揆发现写错了，心里一惊。可是他灵机一动，把十字加八加子，成了他的姓，于是姓名成了李四，但他觉得这个名字太俗，抬头思索，眼光正碰到堂前的匾，匾上四个字“光被四表”，令他心中一喜，在四字后面加了个“光”字。他就用自己偶然间的命名参加了入学考试，成绩很好，于是李四光被录取。分配在武昌五路高等小学堂（分东西南北中路）的西路学校。学生住宿、伙食和学习用品有学校供给，每月补贴六块大洋。
立刻给父母写信报告。一个从农村来的孩子，能有这样深造读书的机会多么可贵！李四光完全明白，在学习上更加努力，学校开设的课程不少，有读经、修身、算术、中文、历史、地理和格致（物理、化学等自然科学当时称格致）。学校规定每月考试一次，前五名可以享受官费。保送到外国（英、法、德或者是日本）留学。李四光入学后三次考试都列在第一名，但是几次公布的保送出国留学的名单里却没有他。四光觉得奇怪，一个要好的同学悄悄地告诉他，“你是农村来的穷人家的孩子，一无门第，二无靠山，他们把你挤掉了。”四光听了少年气盛，一怒之下离开学堂表示抗议。一个陌生的大城市，他能跑到那里去呢？最后学校把他找回来，学堂的监督见了他竟斥责他说：“你要逃走吗？把学费交回来，二十一两银子！”李四光气愤得脸气通红，眼含泪水，质问到：“学堂规定，考了前五名就送出国留学，我三次考都是第一，凭什么不送我？”校方本想压制无钱无势的农村孩子，不料遇到李四光的抵制。他们极力狡辩，却也怕事情闹大。这时有位姓张的教师，做过李卓侯的学生，得知李四光受委屈，就出来说情，建议校方准许李四光再考一次，如果落榜，怪他自己不争气，如果仍旧名列前茅，学堂理应按规定保送他出国留学。这也是关系学堂声誉的事。学校接受了这位教师的建议，在下次考试中李四光的成绩仍赫然列在第一名。1904年7月，李四光终于以优异的成绩，被破格选派赴日本留学。湖北省督抚致外事部的呈文中李四光的名字列在上面，呈文称：“第二高等小学学生李四光……等，均堪有官费派往日本留学，以资造就。”与他一起被保送的武昌高小学生一共四名。李四光回黄冈家乡，辞别父母，吃了一顿丰盛的团圆宴，欣然上路。这一次的出门是留洋。他到上海会同九名留日学生登上了赴日本的海轮。