Nacque nel 1826 a Firenze in via Taddea. Il padre, Domenico Lorenzini (Cortona 30 marzo 1795 - settembre 1848), era cuoco e la madre, Angiolina Orzali (Veneri, Collodi 18 agosto 1800 - 1886) era sarta e cameriera, ambedue al servizio dei marchesi Ginori.[1] Angiolina era figlia del fattore dei marchesi Garzoni Venturi, che amministrava il podere di Veneri, alle porte del paese di Collodi, il cui nome ispirò lo pseudonimo adottato da Lorenzini.

Dal matrimonio (celebrato il 12 febbraio 1826) di Domenico con Angiolina nasceranno ben dieci figli: Carlo, Marianna (19 gennaio 1828 - 13 settembre 1829), Paolo (13 aprile 1829 - 17 novembre 1891), Maria Adelaide (6 agosto 1831 - 1871), Marianna Seconda (19 novembre 1832 - 20 dicembre 1838), Giuseppina (25 dicembre 1834 - dicembre 1850), Paolina Antonietta (18 aprile 1836 - 28 gennaio 1839), Giovannina Letizia (24 giugno 1837 - 1839), Lorenzo (18 novembre 1839 - 1839) ed Ippolito (3 agosto 1842 - 1923).

Il giovane Lorenzini poté studiare grazie all'aiuto della famiglia Ginori: visse per un periodo, durante l'infanzia (che però trascorse perlopiù a Collodi presso il nonno materno), in una loro casa in Via Taddea e, quando il fratello Paolo divenne amministratore della fabbrica Ginori, nel palazzo Ginori di via de' Rondinelli, sulla facciata del quale una targa ne ricorda la permanenza durante gli ultimi anni della vita. Dal 1837 fino al 1842 entrò in seminario a Colle di Val d'Elsa; non diventò prete, ma ricevette una buona istruzione. Fra il 1842 e il 1844 seguì lezioni di retorica e filosofia a Firenze, presso un'altra scuola religiosa degli Scolopi.

Interruppe gli studi superiori nel 1844, ma aveva già cominciato a lavorare come commesso nella libreria Piatti di Firenze probabilmente fin dal 1843.[2] Nel 1845 è tanto considerato da ottenere una dispensa ecclesiastica che gli permette di leggere i libri messi all'indice dei libri proibiti. Non è certo che collaborasse a La Rivista di Firenze, mentre a partire dal 29 dicembre 1847, pubblicando l'articolo di musicologia L'Arpa, cominciò a scrivere per L'Italia Musicale, giornale milanese di cui divenne ben presto una delle firme di maggior richiamo. Il ruolo intellettuale di Collodi sarà prezioso, perché l'autore toscano trasmetterà a molti scapigliati milanesi alcune tematiche critiche fondamentali, relative al teatro di prosa e musicale, alla poesia e al romanzo del suo tempo, che alimenteranno a lungo il dibattito culturale nel nostro paese.