Ważnym etapem w życiu Stanisława Moniuszki był okres studiów w Berlinie. Ojciec przyszłego kompozytora, Czesław Moniuszko, jako jedyny z całego swojego rodzeństwa, nie miał wyższego wykształcenia. Obserwując kariery swych braci, rozumiał jednak, ile dobrego daje porządna edukacja. Chciał więc zagwarantować synowi dostęp do dobrych nauczycieli. A ponieważ sam interesował się sztuką, rozumiał zamiłowanie młodego Stanisława do muzyki.

Po okresie edukacji domowej i szkolnej przyszedł czas wyboru studiów dla nastoletniego Stanisława. Rodzice zgodzili się na jego wyjazd za granicę, wiedzieli wszak, że w okolicznych ośrodkach, w Mińsku czy Wilnie, a nawet w Warszawie chłopiec nie będzie miał szansy na obcowanie z wybitnymi nauczycielami. Postanowiono zatem: Stanisław pojedzie po naukę do Berlina. Trudno dziś oceniać, dlaczego zdecydowano się na wysłanie chłopca akurat tam. Prawdą jest jednak, że muzyczne serce Europy biło w tamtym czasie w Paryżu – to tam podróżowali wszyscy, którzy chcieli zyskać sławę i kształcić się pod okiem najwybitniejszych artystów. Być może o wyborze Berlina zadecydowały względy ekonomiczne – rodzina Moniuszków nie należała już w tamtym czasie do najbardziej zamożnych, a i w dorosłym życiu Stanisław Moniuszko musiał jeszcze regulować zobowiązania finansowe, które zaciągnął w przeszłości jego ojciec. Być może chodziło jednak o odległość – Berlin był na tyle daleko, by dać szansę obcowania z kulturą Zachodu, na tyle jednak blisko, że rozłąka była możliwa do udźwignięcia dla rodziców jedynaka.

Do Berlina wyruszył Moniuszko prawdopodobnie w sierpniu 1837 roku. Ze swojej podróży i pierwszych chwil w nowym mieście zdał w liście do narzeczonej dokładną relację.

"Ujeżdżam w strony coraz to bardziej dla mnie obce. Dojechałem do Kowna ziemią dosyć nudną (…) Niemen, którego pięknym brzegiem jechałem wciąż aż do Jurborga, bardzo mi Wisłę przypominał. (…) Na Pruskiej granicy rewizja bardzo łatwa. Znaleziono szczyptę herbaty, powiedziano, że nie jest wolno tego przewozić, lecz strafu nie kazano zapłacić (..) Nazywam się tu według niemieckiej nomenklatury: Herr von Moniuszków i ani wyperswadować. (…) Wjechałem nocą do starego Królewca, do Niemieckiego Domu, gdybyś przyjechał tu jak cię matka rodziła, miej tylko grosiwo, zaraz Ciebie ubiorą, obmyją, nakarmią, położą. Nikt nie wejdzie do pokoju wprzód, nie zapukawszy. (…) Z Königsbergu wyruszyłem dyliżansem o ósmej godzinie wieczorem. (…) Przyjechawszy do Berlina, znalazłem się w hotelu. Opisywać nie mam potrzeby, bo tak jak w Królewcu. Otóż jestem u celu podróży; Cóż ja tu będę robił?...".

W Berlinie Moniuszko trafił pod skrzydła Carla Friedricha Rungenhagena (1778-1851), kompozytora i pedagoga niemieckiego, który był w tamtym czasie dyrektorem Akademii Śpiewaczej. Instytucja ta, powstała w 1791 roku, koncentrowała się na wykonywaniu muzyki chóralnej i wokalno-instrumentalnej. Było to pierwsze towarzystwo śpiewacze, którego działalność skierowana była do osób świeckich, mieszczan, utalentowanych melomanów, którzy chcieli wykonywać muzykę przeznaczoną pierwotnie dla chórów dworskich lub kościelnych. Sing-Akademie (tak brzmi jej nazwa w języku niemieckim) pełniła więc istotną rolę na mapie berlińskich instytucji koncertowych. Nie była uczelnią muzyczną, zatem Stanisław Moniuszko nie był studentem w klasycznym rozumieniu tego słowa – jego edukacja polegała na kształceniu się poprzez praktykę.

Pod okiem Carla Rungenhagena, u którego mieszkał też na stancji, studiował partytury wybitnych kompozytorów XIX wieku i epok wcześniejszych, którzy w swej twórczości mieli utwory chóralne, kantaty i oratoria. Przepisywał partytury Johanna Sebastiana Bacha, którego muzykę „odkryto” na nowo po niemal stu latach zapomnienia. Dzięki licznym, odbywającym się w Akademii koncertom, Stanisław Moniuszko miał szansę słuchać wielu wspaniałych dzieł przeznaczonych na chór, orkiestrę i głosy solowe – Pasji według św. Jana czy Mszy h-moll Johanna Sebastiana Bacha, oratorium Mesjasz Georga Friedricha Haendla, a także dzieł kompozytorów sobie współczesnych – Roberta Schumanna i Felixa Mendelssohna (oratorium Paulus).

Z pobytu w Berlinie Moniuszko starał się czerpać pełnymi garściami. Chętnie chodził na koncerty, śledził zapowiedzi występów wielkich gwiazd, które podziwiał potem w listach do rodziny. W jednym z nich opisywał koncert Clary Wieck, utalentowanej pianistki, w przyszłości żony Roberta Schumanna:

"Używam dziś łóżkowej kuracji, żebym mógł wieczorem mniej cierpieć, żeby mieć myśl i uwagę silniejszą na koncercie drugim Klary Wieck; ma być w Sali Akademii, tuż nade mną. Słyszałem tę Artystkę na jej pierwszym koncercie. Co za talent, jaka dusza, jakie uczucie! Grała nad wszelkie pochwały kompozycje Beethovena, Liszta i swoje."

Jak wynika z korespondencji, Moniuszko był prawdopodobnie czasem angażowany w Akademii jako korepetytor śpiewaków i dyrygent, ale przede wszystkim rozwijał się, pisząc liczne ćwiczenia z harmonii, kontrapunktu i próbując swych sił w instrumentacji. Pokazał się już wtedy jako sprawny kompozytor pieśni. W Berlinie ukazały się drukiem pierwsze kompozycje Moniuszki – Trzy pieśni do słów Adama Mickiewicza, które wydała oficyna Bote & Bock.

Latem 1839 roku zakończył się okres studiów berlińskich. Carl Rungenhagen wystawił swemu uczniowi świadectwo, na którym widnieje data 18 czerwca 1839. Treść jego jest następująca:

"Pan Stanisław Moniuszko poświęcał się pod moim kierunkiem od października 1837 r. wyższym studiom muzycznym, zwłaszcza zaś kompozycji. Mogę mu wystawić świadectwo, że wykorzystał swój czas dla doskonalenia się i poczynił dobre postępy, na których podstawie będzie mógł się dalej kształcić".

Wyposażony w ten dokument Stanisław Moniuszko mógł wrócić do domu, przygotowany do pracy jako zawodowy muzyk.