公元734年（唐玄宗开元二十二年），26岁的颜真卿以长安福山寺学生的身份参加京兆府府试，不久被府举选参加尚书省开元二十三年的科试。当年典士主试人是以清鉴著称的孙逖，试题分别为《梓材赋》、《武库赋》。《梓材赋》即以“理材为器，如政之术”为韵。颜真卿以甲科举进士第。同年进士著名的有李琚（状元）、杜鸿渐、邯昂、王昌龄等人。第二年进士诸如贾至（状元）、李华、萧颖士、李颀、赵骅、柳芳、李崿等人也都是一时文华之选，且多与颜真卿相友善。后来颜真卿曾为座主孙逖的文集作序，称其“典考功时，精覈进士，虽权要不能逼，所奖擢者27人，数年间宏词、判等入甲第者16人，授校书郎者9人。其余咸著名当世，已而多至显官。明年典举，亦如之，故言第者必称孙公。”（《颜鲁公集》卷五《尚书刑部侍郎赠尚书右仆射孙逖文公集序》）史书也称孙逖掌贡选士时，“多得俊才，初年则杜鸿渐至宰辅，颜真卿为尚书。后年拔李华、萧颖士、赵骅登上第。逊谓人曰：‘此三人便堪掌纶诰。'”颜真卿得其奖擢，登科为“一品白衫”，受到颜氏家族的重视。颜氏世代重视经学（五经），子弟大部分应试明经科，很少有登进士科的。自颜思鲁以下几代，以词学登科的只有颜元孙、颜真卿伯侄二人。当时明经与进士两科虽然并列，但“三十老明经，五十少进士”，两者的地位和登科的艰难相距很大，特别开元以后，登进士科犹如登龙门，群人莫不仰之如鸿鹄轩在霄际间。梁肃《李史鱼墓志铭》曾记当时“士有不由文字而进，谈者所耻”。王定保《唐摭言》卷一《散序进士》也说：“缙绅虽位极人臣，不由进士者，终不为美。”所以，以明经出身的堂兄颜春卿把真卿引以为光大颜氏家族的希望，当他临终时，曾经把臂期求颜真卿眷顾他的遗孤，殷切地说：“尔当大吾族，顾我不得见，以诸子诿汝。”其后颜真卿果然发扬家业，成为颜氏家族的中心，不独春卿遗孤的婚嫁，全凭颜真卿操持，其他兄弟子侄也并得倚重，深承眷注。
唐制，科举考试一般在正月举行，二月发榜。发榜后，凡及第进士例当参加如拜谢座主、参谒宰相等一系列的礼节和仪式，然后还必须宴集，著名的如曲江宴、雁塔题名、杏园探花、月灯打毯等。从宋无名氏《宝刻类编》所收《颜真卿雁塔题名》推想，颜真卿也当与同年们一起参加这些活动，可惜史记不详。
颜真卿进士及第后即娶太子中书舍人韦迪之女为妻。韦迪是房州刺史韦景骏的儿子，史学家韦述的二弟，曾见称于名相张说，有“人之杞梓”之谓。其兄韦述是颜真卿舅氏殷践猷的挚友，曾在书府40年，居史职20年，嗜学著书，手不释卷，雅有良史之材，萧颖士以为谯周、陈寿之流。家有藏书2万卷，皆自校定刊铅，史称：“黄墨精谨，内秘书不逮也”。且他还收藏古今朝臣图，历代知名人画、魏晋以来草隶真迹数百卷、古碑、古器以及钱谱、玺谱之类和当代名公尺牍题记。颜、韦结为姻亲，韦氏的史才博识对这位侄女婿有一定的影响和帮助。
公元736年（开元二十四年）颜真卿集于吏部参加铨选，所作《对三命判》选为甲等，擢拔萃科，即授朝散郎、秘书省著作局校书郎。任职二年，因母殷夫人亡故洛阳，停职赴丧，服孝三年，于公元742年（天宝元年）归里。这年秋天，经扶风郡太守崔琇荐引参加“博学文词秀逸科”的制举考试，又以甲等登科，10月依资授醴泉（今陕西醴泉）县尉之职。秩满，关内道黜陟使王鉷以清白荐举。授通直郎，迁长安县尉。当是时，左率府长史张旭正在京与贺知章以及汝阳王琎、李适之、崔宗之、苏晋、李白、焦燧结为“酒中八仙”。公元746年（天宝五年）杜甫自鲁郡经洛阳至长安，作《饮中八仙歌》志其事。
颜真卿曾经师从张旭，蒙受笔法，他曾在《草篆帖》中自言：“真卿自南朝来，上祖多以草隶篆籀为当代所称，及至小子，斯道大丧，但曾见张旭长史，颇示少糟粕，自恨无分，遂不能佳耳。”又在《怀素上人草书歌序》中说：“吴郡张旭长史，虽姿性颠逸，超绝古今，而楷法精详，特为真正。真卿早岁，尝接游居，屡蒙激劝，告以笔法，资质劣弱，又婴物务，不能恳习，迄用无成，追思一言，何可复得。”当时贺知章居住在长安宣平坊，距颜真卿敦化坊的祖宅很近。他是颜真卿的父执，又与颜氏长辈殷践猷、韦述、颜元孙过往甚密，旦系张旭的姻亲，颜真卿师事张旭，或与他有关，时当在天宝初年进士及第之后。
