Esos años críticos coinciden con un período político especialmente agitado, inaugurado con la revolución de septiembre de 1868 y que terminaría con el golpe de Estado del general Pavía (enero de 1874) y la Restauración borbónica por el general Martínez Campos a finales de ese mismo año. La caída de Isabel II y los acontecimientos posteriores son seguidos por Costa con el máximo interés. Celebra el fin de la monarquía y el período de libertad que parece abrirse con el exilio de Isabel II y se confiesa republicano.
Sus entradas en las Memorias de estos años nos revelan a un joven Costa que sigue los acontecimientos con atención y con análisis muy perspicaces, además de revelar sus aspiraciones personales: "El 30 de septiembre de 1868 cayó la dinastía borbónica de España, Cayó la Reina. La revolución se ha hecho casi sin sangre. Estamos en el período de la libertad ¡Quiera Dios que no engendre otro período de anarquía! El gobierno está en los pueblos en manos de las Juntas revolucionarias. Prisa corre que se organice el Gobierno y acaben los días de confusión y de transición. La tiranía ha terminado al parecer: viva la libertad! aunque la libertad me ha sido perjudicial por el momento". [...] No pienso ver nunca el espíritu público tan agitado y tan en fermentación como hoy se encuentra España. Atravesamos un período crítico. El fiel de la balanza puede inclinar a nuestra patria del lado de la grandeza o del lado de su deshonra. En el Gobierno hay impotencia, en las Cortes ambición y falta de patriotismo: en el partido caído planes maquiavélicos; en las clases altas mucho miedo; en las bajas mucha hambre; la república forcejea; la monarquía vergonzante quiere arrojar su engendro sin atreverse; los periódicos azuzan; los clubs atisban; los carlistas se preparan; el comercio y la industria están postergados; y sólo sube de un modo pasmoso el Presupuesto general de gastos que alcanza ya una cifra de 3.000 millones (¿de reales ?)...".
Y en sus Memorias confiesa sus sentimientos republicanos y su distanciamiento del catolicismo (que no del cristianismo) y del clericalismo, lo que le llevará a la ruptura, en los años inmediatos siguientes a su vuelta de París, con los ambientes carlistas y conservadores con los que había estado relacionado, aunque no militando. Unos años decisivos que marcarán política y emocionalmente al joven altoaragonés que serán decisivos para comprender bien al Costa de la edad madura.
Su evolución ideológica le lleva a desencuentros y conflictos con algunos de sus hasta entonces protectores y amigos, en especial con su tío Salamero, sacerdote y prohombre carlista: "De dónde venía lo de Salamero lo sospeché enseguida: es que soy republicano".
Y más adelante, ante las críticas de su antiguo amigo y patrón, Hilarión Rubio, que le dice que no pueden ser amigos siendo él católico y Costa racionalista, éste se reafirma: "Racionalista, sí, fuera de los misterios, en toda materia de la competencia de la razón mía como de la razón de los otros."
El Costa preuniversitario es un joven autodidacta, pero ya con un impresionante cúmulo de lecturas, dada su corta edad, una curiosidad intelectual, una voluntad, un talento y una capacidad de trabajo excepcionales y también una gran madurez intelectual para su edad.
El joven Costa preuniversitario es un autodidacta, condición que fue vivida negativamente por él mismo, como confiesa en 1868: "Lee, lee libros como quiera que sean, de cualquier cosa que traten; lee, no repares en nada. Ay! qué lástima que ese instinto no haya sido observado y tomado en consideración! Qué lástima que mi inteligencia no haya sido dirigida convenientemente de principio en principio... De qué me servían las humildes lecciones de la escuela primaria regida por la palmeta, concurrida hasta los quince o dieciséis años? Me asombro al considerar lo que hubiera yo podido aprender desde los diez a los veintidós años si me hubieran dirigido".
En otra ocasión, Costa vuelve a lamentarse de la falta de maestros, en contraste con la situación de muchos grandes hombres: "Oh! es imposible consolarme: todos hallaron un apoyo eficaz sobre la tierra [...] Solo para mí no hubo maestros que me abrieran los ojos, ni tíos que me comprendieran, ni protectores que me pagaran los estudios, ni bibliotecas que excitaran el entendimiento mío, ni una observación, ni una indicación, ni una voz, ni una sonrisa, ni un dedo que descorriese la cortina que ya ensayaba a descorrerse por sí sola: nada más que el vacío... [...] pero no hubo nada".