Hasta los 7 años, dando las largas ausencias de su padre Carlos V siempre de viaje en asuntos de gobiernos por Italia, el Imperio y Flandes, fue su madre Doña Isabel de Portugal que se encargó de su educación.  El principito vivió pues su niñez en el entorno familiar de su madre y de su hermana María.

La portuguesa Leonor Mascarenhas fue nombrada su aya, sintiendo por ella gran afecto y confianza. .

Huérfano a los doce años tras la muerte de su madre en 1539, Felipe era un niño muy reservado :  “ se acostumbró a controlar sus emociones y extremar su cortesía mientras se preparaba a colaborar con su padre el emperador, que pronto dispuso de un príncipe tan inteligente como discreto.”

Creció  desarrollando un amor cierto por la naturaleza y hasta que sea mayor,  durante los momentos más pesados de su vida fueron cazar o pescar sus distracciones más apreciadas. A este entusiasmo por la naturaleza  se añadió un apasionamiento por las ciencias y las artes: amaba la música, la literatura y la pintura.

Cuanto contaba 7 años su educación pasó a manos de maestros y preceptores elegidos por el propio Emperador y así  empezó un amplio programa de instrucción y educación, orientado en particular por el libro de Erasmo : La educación de un príncipe cristiano (1516).

La educación recibida por don Felipe fue pues amplia y variada, teniendo como objetivo el gobierno del Estado. Juan Martínez  Silíceo, sabio reputado fue designado  como tutor  del príncipe para el aprendizaje de la lectura y escritura en 1934. El año siguiente, Felipe tenía casa propia y fue  Juan de Zúñiga, consejo de confianza de su padre quien fue nombrado ayo del príncipe y que desempeño este papel con severidad.  A continuación,  Cristóbal Calvete de la Estrella, otro sabio reputado será también su profesor.

Y fue entonces bajo la dirección de sus diferentes maestros que Felipe desarrollo una inclinación profunda por la lectura que duró toda su vida. La música también  ocuparía un importante lugar en la formación siendo su maestro el compositor granadino Luis Narváez, enseñándole a tocar la vihuela. Felipe progresaba en su educación aunque algo despacio, interesándose más por la caza que por el estudio, completando con ambas actividades su tiempo lo que tranquiliza a Siliceo.

Sin embargo,  según  Henry Kamen ( historiador británico, autor de una serie de biografías de los reyes españoles ) aunque su educación fue bastante buena,  Felipe fue un alumno que tuvo dificultades :  “Como alumno, el Príncipe no era ni un modelo ni, mucho menos, sobresaliente. Su manejo del latín siempre fue regular, su estilo literario, en el mejor de los casos, mediocre, y su caligrafía siempre generalmente deficiente. Educado como un humanista, nunca llegó a serlo”.
Los relatos nos enteran de que especialmente  el dominio de las lenguas extranjeras modernas fue bastante descuidado y eso le perjudicó más tarde en el ejercicio de su función de Emperador en cuenta la dimensión y variedad de sus reinos  ( por ejemplo en 1555, en Bruselas, en el momento de leer el discurso que debía pronunciar en francés cuando recibió la soberanía de los Países Bajos ) .  Así, Felipe hablaba español y portugués y también latín para entenderse.  Leía un poco de italiano y francés pero no sabía hablar este idioma, tampoco lo dominaba el alemán.

Sin embargo, este contacto con los eruditos le proporcionará una gran pasión por los libros como se aprecia en la biblioteca de El Escorial donde reunirá la mejor colección bibliográfica de su tiempo, contando con los más variados temas, desde arquitectura a teología pasando por tratados militares, música o magia. La formación de Felipe no se hizo en solitario sino que al príncipe le acompañaban seis pajes nobles, entre los que destaca Luis de Requesens, objeto de las burlas de sus compañeros por su fuerte acento catalán. En esta pequeña corte, Felipe organizaba torneos y bailes, manifestando ya en la adolescencia la atención al baile, a las fiestas cortesanas y a los ejercicios de caballería que encontramos a lo largo de su vida.

Es de saber que ya desde muy joven fue preparado para ser rey, y el propio Carlos V le educó y preparó a la política y diplomática dejándole como regente durante sus ausencias en 1543 y 1551.

Serán famosas las cartas e instrucciones en las que el emperador, al tiempo que proporcionaba a su hijo normas de gobierno y consejos sobre asuntos de estado, le avisaba del carácter y los defectos de cada uno de sus asesores. “Es mejor discutir los asuntos con varios consejeros y no atarse a ninguno”, decía el experimentado Carlos, recomendación que Felipe seguirá durante toda su vida, ya que siempre tendrá en cuenta las opiniones de sus colaboradores, tomando la decisión final él mismo.

Felipe solo contaba doce años cuando pudo familiarse con los asuntos del Estado recibiendo la estrecha colaboración de un Consejo de Regencia, integrado por don Francisco de los Cobos, el cardenal Tavera y el duque de Albay  durante el tiempo que ocupó la Regencia, Felipe se muestra en bastantes ocasiones contrario a las decisiones de su padre, especialmente en asuntos fiscales cuyo objetivo era financiar las guerras del norte.

Con el paso de los meses el joven príncipe adquiere mayor experiencia en los asuntos de gobierno, compaginando el estudio con el gobierno de la nación.

Durante su juventud vivió 12 años fuera de España, estuvo en Suiza, Inglaterra, Flandes, Portugal, etc…Realizó en particular lo que se llamó “el felicissímo viaje”  por Italia , los Paises Bajos y Alemania en el que es presentado a toda Europa.

Por fin, fijó su residencia en Madrid y potenció el papel de esta ciudad como capital de sus reinos.Installa allí la Corte y los Consejos. Castilla se convierte pues en la cabeza de la Monarquía y Madrid en un lugar estratégico en el centro de la Peninsula.

El día de la abdicación  de su padre en Bruselas , se convierte en la persona más poderosa del planeta.