张学良没有进过正规学校，受的是私塾家教，不仅有旧学功底，而且深受西方文化的影响。他曾对侄辈们说：“我十五六岁时，简直是个爱国狂，不光我个人爱国，那时很多青年都爱国啊！为什么？当时我们东三省让日本欺侮的够呛。日本向袁世凯提出‘二十一条’，要灭亡中国，我心里很不舒服，因为要当亡国奴啊，中国要灭亡，东三省要完蛋了，要被日本吞去。我心里很难过，我身体不好，还吐血了，那时候你爷爷有个医务处长，他是个基督徒，他跟我很好，他劝我说：‘你不要灰心（可我觉得国家到了如此地步，作为一个中国人，活着还有什么意思？），你可以出去散散心，我给你一张票，去听听讲演。’那时我还不懂这玩艺儿，没有这个时髦，当时奉天基督教青年会请张伯苓讲演，票上注明讲演的题目是《中国之希望》，这就打动了我的心。中国将来的希望会是什么？我正为这一问题彷徨呢，我要去听听。那时我十五六岁第一次出去，要是与张伯苓熟悉，当时非跟他干起来不可。年轻时我冲得很。张伯苓开头就说：简言之，中国将来的希望有我。哈哈！有你，你算什么东西，有你又怎么样，我真想站起来问他，你算什么东西。可他慢慢地讲，说人哪，一般不要灰心，你应该自己站起来说，中国的事就是我的事，我负责中国的事，大家都说中国有我，中国就有办法了。”正是这一富有哲理的演讲，使张学良茅塞顿开，大有所悟，明白了“天下兴亡，匹夫有责”的道理，从此张学良与基督教青年会和时任南开大学校长的张伯苓先生开始有了来往。
1928年，张伯苓为教育国民认识日本对东北的侵略，成立南开东北研究会。派该会负责人专程去见张学良，聘他为该会名誉董事。张学良欣然接受，并捐助研究费500银圆。是年12月，张学良在沈阳又会见即将赴欧美考察教育的张伯苓，对其“以半百之身远涉重洋，努力于教育之发展”，“殊堪钦佩”，当即向南开大学捐款20万元，作为学校发展基金。张学良兼任东北大学校长后，对校务实行改革，特别倚重张伯苓，聘他为东大校务委员会委员，以南开校友宁恩承为秘书长，代行校长职务。张伯苓多次赴沈阳为东大改革和建设出谋划策，还派南开大学秘书长，体育课负责人去东大指导工作。张学良还把南开庶务课主任借调到东大管理后勤，南开成功的办学经验得以在东大推广。当时报刊曾有报道：“南开精神由白河之津而展之辽河之滨矣。”
九一八事变后，东北大学学生背井离乡流亡关内。张学良承受“不抵抗将军”的骂名，想方设法收容学生和难民。张伯苓主动为张学良分忧解难，先后接纳78名东大学生免费借读。这对一所私立大学来说，自然是不小的负担。张学良对张伯苓一直感念不忘，总以师礼事之，并以张伯苓私淑弟子自居。1936年4月9日，张学良与周恩来在肤施（今延安）的一座天主教堂会面时，就曾对周恩来说：“我和你同师，我们都是南开人。”
1996年春，张伯苓诞辰120周年时，张学良给这位“启蒙”老师题词“桃李满天下”，以示纪念。
张伯苓对张学良一生之深远影响，从1930年张学良在南开大学的一次讲话中可见一斑：“予幼时对国事异常悲观，以为中国将从此任列强之宰割，无复望矣。及14年前于辽宁青年会聆听贵校长张伯苓先生《中国之希望》之演讲，中有‘中国之希望不在任何党派，亦不在任何官吏，而在每一个中国人之发愤图强，努力救国’云云，予闻此，大悟悲观之非当，乃立誓本个人之良心，尽个人之能力，努力救中国。予之有今日，张先生一言之力也。”
