Gdy był młodzieńcem, zaczął pisać opowiadania i poezje. W zdominowanym przez męską siłę społeczeństwie (kult macho) literatura była uznawana za domenę kobiet. Ojciec Maria Vargasa Llosy, zaniepokojony zainteresowaniami syna, wysłał czternastolatka do szkoły kadetów Colegio Militar Leoncio Prado w Limie. Miał nadzieję, że wojskowe życie zmieni zainteresowania syna. Przeżycia pisarza z okresu pobytu w szkole były podstawą jego pierwszej powieści Miasto i psy. Po dwóch latach w szkole wojskowej wrócił do Piury, żeby dokończyć szkołę średnią. Obserwacja tego miasta zaowocowała powieścią Zielony dom. W czasie nauki Mario Vargas Llosa zaczął pracować w lokalnej gazecie. Jeszcze przed ukończeniem szkoły średniej napisał opowiadanie Los jefes i rozpoczął pracę nad swym pierwszym dramatem scenicznym La Huida del Inca.
W 1953 rozpoczął studia na wydziale humanistycznym Uniwersytetu Świętego Marka w Limie. Jego decyzja została przyjęta w rodzinie jako rebelia, gdyż odrzucił ofertę studiów na Papieskim Uniwersytecie Katolickim Peru, do którego uczęszczała młodzież pochodząca z klas wyższych. W 1955 – w atmosferze skandalu obyczajowego – poślubił Julię Urquidi, swą daleką ciotkę, starszą od siebie o 10 lat (zm. 10 marca 2010 w Santa Cruz, w Boliwii).