1925年，卡尔维诺刚满2岁，全家就迁回到父亲的故乡圣莱莫。他们住的那幢别墅既是栽培花卉的试验站，又是热带植物的研究中心，因此，卡尔维诺自幼就与大自然结下了不解之缘，他不仅从父母亲那里学到很多自然科学知识，熟知名目繁多的奇花异草以及树林里各种动物的习性，还经常随父亲去打猎垂钓。这种与众不同的童年生活，给卡尔维诺后来的文学创作打上了深刻的烙印，使他的作品始终富有寓言式童话般的色彩而别具一格。

1942年，高中毕业后，卡尔维诺在都灵大学上农学系。二战期间的1943年，在德国人占领的20个月的漫长时间里，卡尔维诺与他弟弟积极参加了意大利游击队组织的抵抗运动，卡尔维诺的父母亲曾因此被德国人羁押作人质。发表于1947年的处女作《通向蜘蛛巢的小径》就是一部以作者自幼所熟悉的利古里亚地区的游击队活动为历史背景的长篇小说，当时的卡尔维诺年仅24岁。

1945年卡尔维诺全家迁居都灵。战后，他在都灵大学攻读文学。1947年大学毕业后，在都灵的艾依那乌迪出版社任文学顾问。这一年他完成论康拉德的毕业论文，并且发表《通向蜘蛛巢的小径》。 在此期间，他加入了意大利共产党，并经常为该党的中央机关报《团结报》撰写文章。

1949年，题材多样的短篇小说集《最后飞来的是乌鸦》问世。所收作品既有童话和传奇色彩，又含有特定的现实意义；既有浓厚的抒情性，又有一定的哲理性。1952年卡尔维诺一鼓作气地完成了脍炙人口的中篇小说《分成两半的子爵》。作品的主人公是17世纪奥土战争期间被一颗炮弹炸成了两半的贵族军官，是现代社会中被资本主义经济发展的“大炮”轰炸成两半的现代人的写照。