Seznámil se zde dokonale s Ptolemaiovým systémem, vlastnil i Euklidovy Základy a Tabulky krále Alfonse Kastilského, což bylo na tehdejší dobu vzácné. V Krakově se mladý Mikuláš rozhodl, že bude pokračovat na studiích v Itálii. V druhé polovině devadesátých let proto odjel do Boloně, kde studoval církevní právo, ale hlavně Astronomii a matematiku pod vedením slavného boloňského astronoma Maria de Navary. V době Mikulášova pobytu v Boloni se podařilo jeho strýci, aby kapitula ve Warmii zvolila M. Koperníka svým kanovníkem, a proto musel Koperník znovu požádat o souhlas k dokončení studií. Vrátil se do Polska v roce 1501; musel se zavázat, že v Itálii bude studovat také lékařství, a na studia se vrátil. Studoval pak na univerzitě v Padově a oba obory (lékařství a církevní právo) úspěšně uzavřel. Lékařství v Padově a hodnosti doktora církevního práva dosáhl ve Ferraře. Roku 1503 se vrátil do sídla kapituly ve Fromborku a pak po dobu několika let žil občas i v Lidzbarku, kde se staral o svého nemocného strýce. Po smrti strýce L. Watzenrode v roce 1512 se M. Koperník natrvalo přestěhoval do Fromborku, rybářského městečka na břehu Baltického moře. Mikuláše Koperníka můžeme právem považovat za všestrannou osobnost renesančního období. Ve své vlasti se po studiích uplatnil nejen ve všech oborech, které studoval, ale navíc v národohospodářství i v politickém životě. Zastával během života řadu vysokých funkcí, byl i generálním administrátorem celé warmijské oblasti a nejeden čas zastupoval i biskupa. Kromě toho řídil i obranu hradu Olštýna při nájezdech německých rytířů. Lze tedy říci, že bylo vlastně štěstím, že svůj intelekt přes množství jiné práce a neklid doby uplatnil právě v astronomii. Koperník publikoval národohospodářskou studii (Traktát o minci), ve které řešil problémy inflace a navrhl způsob zhodnocení tehdejší měny. Z řečtiny do latiny přeložil také listy byzantského spisovatele Teofylakta Symokatty. Své heliocentrické názory shrnul poprvé v díle Commentariolus de hypothesibus motuum coelestium (Malý komentář o hypotézách nebeských pohybů), které vzniklo již před rokem 1515. Rukopis tohoto díla byl rozeslán ve formě dopisů tehdejším astronomům a nám se neuchoval. Nejslavnějším Koperníkovým dílem je dílo: Nicolai Copernici Torinensis De revolutionibus orbium coelestium, libri VI (Mikuláše Koperníka toruňského O obězích nebeských sfér, 6 knih), na němž pracoval hlavně v letech 1507 - 1515. Zdá se, že myšlenkou na vytvoření nové teorie soustavy planet se zabýval již v době studií v Itálii nebo snad dokonce již předtím v Krakově.