1852年，霍尔斯特德出生于一位富裕的纽约服装商人家庭。从安多佛（Andover）的菲利普斯高中（Phillips Academy）毕业后，他考入耶鲁学院（Yale College）。在大学，吸引任课教师和导师关注的，是他的运动能力，而非学术成绩。他之所以进入外科领域，根本就是一种巧合。进入医学院，并不是因为他非常想做一名外科医生，而是因为他无法想象自己继承父业去做一名商人。1874年，他被哥伦比亚大学医学院（College of Physicians and Surgeons at Columbia）录取后，立即迷上了解剖学。这一兴趣就像他日后许多其他的兴趣一样（包括纯种犬和马、上浆的桌布、亚麻衬衣、巴黎的皮鞋，还有完美的手术缝合），很快就成为一种令他迷醉的追求。他大口咀嚼着整本解剖学课本上的知识，书本读完，他就将自己近乎贪婪的求知欲投向真实的病人。

70年代中期，霍尔斯特德通过资格考试，进入挤满了外科病人的纽约市属贝尔维尤（Bellevue）医院，成为一名外科实习医生。他穿梭几英里远的纽约市区，奔波于贝尔维尤医院和哥伦比亚大学之间，时间都花在了医学院和外科诊室。可想而知，临近医学院毕业，他已经精神崩溃。在布洛克岛休养了几周后，他重振精神，以饱满的精力和热情继续自己的研究。他用英勇的奥利匹克式精神，拼命努力达到生理极限，随之而来又是几近崩溃的状态。这种模式，几乎成为了霍尔斯特德面对任何挑战的解决方式。他在进行外科手术、外科教育以及癌症研究时，也留下了相同的独特印记。

霍尔斯特德进入外科的时候，正值该领域历史发展的过渡时代。放血、拔罐、沥滤和催泄，是当时的普遍疗法。19世纪50年代年代，一位因术后感染而抽搐、发烧的妇女接受了甚至比当初手术更野蛮的治疗。她的外科医生洋洋得意地写道：“我给她的双臂各开了一个大口，并且切开了她的两条颞动脉，让血液同时从这些切口尽情流出，直到她出现抽搐才停止。”另一位医生，在给一位肺癌患者开处方时写道：“少量放血能带来暂时的缓解，当然，这个手法不能经常重复。”在贝尔维尤医院，“实习医生们”提着 “脓液桶”在过道里奔走，桶里病人的脓液也随着溅洒出来；用羊肠线制成的手术缝合线用唾液捻抹后，挂在伤口处直接暴露在空气中；外科医生把手术刀插在口袋里，到处晃来晃去；若是有工具掉到粘着血污的地板上，就捡起来掸掸灰，再塞回口袋，或者就插进手术台上病人的体内。

1877年10月，霍尔斯特德暂时抛下这个充满了清洁用品、放血器、脓液桶和庸医的可怕医疗世界，前往欧洲游历。他参观了伦敦、巴黎、柏林、维也纳和莱比锡的诊所，美国的年轻外科医生通常被派往这些地方，学习精湛的欧洲手术技巧。机缘巧合的是，霍尔斯特德在欧洲时，癌症的外科手术正破茧而出，刚刚起步。在巴洛克风格的维也纳综合医院的外科演示厅内，特奥多尔·比尔罗特正在向他的学生教授胃部解剖的新技能（比尔罗特告诉学生，这离完全切除癌症仅剩“大胆的一步”了）。在离维也纳几百英里的哈雷（Halle），德国外科医生理查德·冯·福克曼（Richard von Volkmann）也正致力于研究乳腺癌手术技能。霍尔斯特德见到当时欧洲外科手术的大师们，包括曾完成肝脏精细解构的汉斯·布加（Hans Chiari）和曾追随比尔罗特共同参与甲状腺精细解剖研究的安东·沃弗尔（Anton Wolfler）。