Młody Kozłowski uważał się wówczas za socjalistę. W 1909, podczas zjazdu Związku w Warszawie, został aresztowany przez władze carskie i trafił do więzienia. Tam spotkał wielu wybitnych działaczy socjalistycznych, m.in. Władysława Bończę-Uzdowskiego, który wciągnął go w szeregi PPS – Frakcji Rewolucyjnej. W więzieniu spędził miesiąc. Po wyjściu z niego wziął udział w tworzeniu Związku Młodzieży Postępowo-Niepodległościowej, który zajął miejsce Związku Młodzieży Postępowej. Organizacja ta była zdominowana przez członków PPS.
Po śmierci ojca, Leonem Kozłowskim opiekował się profesor archeologii Erazm Majewski. Zainteresował on swojego podopiecznego prehistorią, swoją pierwszą pracę naukową na ten temat Kozłowski wydał w 1911, na łamach czasopisma Światowit. Po zdaniu eksternistycznej matury w Liceum im. Staszica w Lublinie, rozpoczął studia na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie, gdzie głównym jego autorytetem naukowym stał się prof. Włodzimierz Demetrykiewicz. Następnie studiował na uniwersytecie w Tybindze (1912-1913).