Là một người con hiếu thảo, Nguyễn Phi Khanh đã gắng sức để học hành, lại thêm có tư chất thông minh nên chẳng bao lâu sau tài năng của ông đã được mọi người biết đến. Năm 18 tuổi ông thi đỗ cử nhân và đem lại sự vẻ vang cho cha mẹ. Tuy nhiên chí khí của ông không chỉ dừng lại ở đó mà còn muốn bay cao, bay xa hơn nữa. Song để có thể học tiếp, ông phải mở trường dạy học để kiếm thêm tiền. Chính tại lớp học ban đầu này, danh tiếng về thầy giáo Nguyễn Phi Khanh càng có điều kiện vang xa. Tiếng đồn về thầy giáo Nguyễn Phi Khanh hay chữ nhất vùng truyền đến tai quan Tư đồ Trần Nguyên Đán, quan Tư đồ đã vội cho người đến mời thầy Phi Khanh vào phủ để dạy học cho các con. Chia tay lớp học đầu tiên, Phi Khanh rất buồn nhưng vì lệnh quan đã ban xuống nên ông không dám chối từ, mặt khác vì mơ ước bay cao nên ông cũng đành gạt lệ để ra đi. Bước chân vào dinh quan Tư đồ, lúc đầu ông không tránh khỏi sự mặc cảm, nhưng dần dần bằng thái độ ân cần, quan Tư đồ đã khiến cho ông vững dạ để bước vào lớp học. Lớp học gồm có ba trai, một gái đều là con của quan Tư đồ. Tuổi của trò lúc đó cũng xấp xỉ thầy, lại cậy là con cái nhà quan nên lúc đầu các trò chẳng coi thầy ra gì. Nhưng chỉ ít lâu sau, mấy người học trò quý tộc đó đã nhận ra rằng: Đằng sau vẻ quê mùa của người thầy giáo đó là một kho tàng kiến thức rất phong phú và một tâm hồn rất nhạy cảm. Từ chỗ bị coi thường chuyển sang được khâm phục, kính trọng, đó có thể coi là thành công bước đầu của Nguyễn Phi Khanh trên con đường làm thầy giáo. Và từ chỗ tình cảm thầy trò, Nguyễn Phi Khanh đã yêu Trần Thị Thái (ái nữ của Trần Nguyên Đán) lúc nào không ai biết. Tình yêu của họ rất mãnh liệt nhưng chẳng ai hay biết, chỉ đến khi giọt máu của Phi Khanh lớn dần lên trong cơ thể của bà Trần Thị Thái thì mọi việc mới vỡ lẽ. Những tưởng sóng gió sẽ giáng xuống chàng thầy giáo nghèo hèn nhưng diễn biến đã không xảy ra như thế. Với tấm lòng khoan dung, độ lượng, Trần Nguyên Đán đã bỏ qua quan niệm về giai tầng để tác hợp đôi trẻ thành vợ chồng mãi mãi. Được sự giúp đỡ động viên của gia đình vợ, Phi Khanh ngày đêm cố công đèn sách. Đến năm 1374 ông đi thi và đỗ Bảng nhãn. Tuy nhiên vì ông phạm tội lấy con gái quan lại (Luật nhà Trần không cho phép thường dân lấy con gái Tôn thất) nên ông không được làm quan. Vì vậy trong suốt 27 năm trời ông vẫn chỉ là một thầy giáo. Cho mãi đến năm 1402, ông mới được nhà Hồ mời ra làm ở Viện Hàn lâm rồi làm Tư nghiệp Quốc Tử Giám. Cuộc đời của Nguyễn Phi Khanh, lúc hàn vi là thầy, lúc thăng quan tiến chức cũng vẫn là một người thầy giáo, đó là số phận của ông mà cũng có lẽ là sự may mắn cho nền giáo dục nước ta.
Trong suốt cuộc đời làm nghề giáo của mình, Nguyễn Phi Khanh đã đào tạo nên hàng ngàn học trò. Từ những học trò quê mùa nghèo khổ cho đến những học trò quý tộc cao sang, tất cả đều nhờ có thầy Phi Khanh mà nên người. Trong việc dạy dỗ con cái, Nguyễn Phi Khanh cũng rất nghiêm khắc. Dưới sự kèm cặp chu đáo của cha, những người con của ông như Nguyễn Trãi, Nguyễn Tác, Nguyễn Hùng, Nguyễn Nhữ Soạn, Nguyễn Nhữ Trạch... đều trở thành những người có ích cho xã hội. Trong đó Nguyễn Trãi là người con và cũng là người học trò ưu tú nhất của ông. Đào tạo được một người con, một người học trò như vậy cũng đủ chứng tỏ tài năng và bản lĩnh thầy giáo trong con người Nguyễn Phi Khanh.