1927年初，金成柱拜别妈妈和二弟金哲柱、三弟金英柱，赴吉林毓文中学学习。毓文中学是私立学校，校长李光汉是个进步人士。金日成插入该校就读二年级，教授国文的是中共党员尚钺。尚钺对金日成的成长有深远影响，念旧的金日成晚年还常提起他。朝鲜战争结束后，金日成来中国访问时，曾向周恩来打听尚钺的下落。“反右”和“文革”中，尚钺受到批判和迫害，1980年恢复名誉，1982年逝世。20世纪80年代金日成开始陆续邀请尚钺的子女访问朝鲜，多次接见他们。
尚钺曾回忆：“有一个一年级乙班的学生，他是朝鲜族，长着圆圆的脸，稳稳当当，说话不多，但用词相当准确，他的名字叫金成柱，就是后来领导朝鲜人民解放祖国的金日成元帅。”最使尚钺难忘的，是金成柱写的文章，无论什么体裁，总有一个不变的主题，那就是反对日本占领朝鲜，描述朝鲜人民因亡国而遭受的迫害和流亡异域的痛苦，或者歌颂朝鲜民族英雄李舜臣和冒险主义英雄安重根。
尚钺不仅讲授高尔基、鲁迅、李大钊的作品，还讲授列宁的《帝国主义论》等。尚钺老师的讲授和私下的交谈，使金成柱对马列主义有了系统而深刻的理解。尚钺可以说是金日成的马列主义启蒙老师。
组建游击队 创作《卖花姑娘》
金成柱在学习期间参加了朝鲜共产青年同盟，组织反日革命活动。日本领事和中国警察多次到毓文中学抓捕金成柱，但由于校长李光汉和尚钺的保护，金成柱得以逃脱。1929年10月，金成柱被捕，囚于吉林监狱。由于日本人没有掌握金成柱的有罪证据，只得于1930年5月初将其释放。
金成柱没有再回学校学习，而是直接投入武装革命斗争。他在东满组建了抗日游击队，与东北抗联将领杨靖宇、周保中等共同打击日本侵略者。
金成柱什么时间、因为什么改名，近年来颇有争议。按金日成回忆录的说法，是他在领导游击队斗争时，战友们因为真诚拥戴他，为他创作了《朝鲜的启明星》这首歌，并开始叫他“一星”，还有些青年共产主义者把他比作太阳，叫他“日成”。金日成在回忆录中写道：“我认为父亲给我起的本名是很宝贵的，所以不喜欢人家给我起别的名字来叫我。尤其是，把我比做星辰或太阳，对我这样的年轻人弄些不相称的名堂来拥戴，我是绝不允许的。然而，我们的同志不管我怎么责备、怎么说服，也不管我高兴不高兴，就是喜欢用金日成这个名字。1931年春，我在孤榆树被军阀逮捕，在牢里呆了20天左右，那时金日成这个名字第一次登在公开的出版物上了。”
1938年11月，金日成与杨靖宇司令在氵蒙江县(今靖宇县)会面了。由于杨靖宇的部队在西征热河的战役中损失惨重，金日成派朝鲜革命军战士为杨靖宇组建了新的警卫团，还配备了一个传令兵。这个叫李东华的传令兵忠心耿耿，1940年7月杨靖宇牺牲时护卫杨司令到最后一刻并一起牺牲的人，正是他。这次会面是金日成与杨靖宇唯一一次会面。从此，杨靖宇成为金日成最佩服的好汉。
在抗联主要领导人中，金日成与周保中的关系最为密切，他们共同转战于白山黑水，一度进入苏联远东地区积蓄力量。金日成与周保中多次会晤，联合作战。1946年，国民党军队大举进攻东北，企图一举消灭共产党领导的东北民主联军。在严峻的形势下，时任东北民主联军副司令的周保中前往朝鲜会晤，希望得到朝鲜援助，尽管朝鲜刚刚光复，百废待兴，金日成还是答应了中国同志的请求，提供了力所能及的支援。金日成后来以“根深蒂固”来形容他同周保中的关系，极重感情的金日成对周保中甚至以兄弟相称。
