A szabadságharc leverése után, a Bach-korszakban Thun Leo gróf bécsi vallás és közoktatásügyi miniszter alakította ki és irányította a neoabszolutizmus érdekeinek megfelelő iskolapolitikát. Ebben a nemzeti elnyomást, a császárhű hivatalnoksereg képzését célzó, de az egyre erősödő polgárság érdekeit is figyelembe vevő elképzelés öltött testet.
Az 1849-ben kidolgozott Organisations-Entwurf az egész birodalom számára készült, és az összbirodalom érdekekeit szolgálta. Megteremtette a kimondottan humán jellegű nyolcosztályos gimnáziumot (az addig hatosztályos gimnázium és a kétéves filozófiai tanfolyam összekapcsolásával), és felállította a főiskolai továbbtanulásra csak korlátozottan jogosító, a gimnáziummal nem egyenrangú hatosztályos reáliskolát. Ez utóbbi a korszak jellegzetes iskolatípusa volt. Olyan középiskola, mely az alacsonyabb rangú ipariskolák és a magasabb technikai iskolák között egyrészt középfokú műveltséget nyújt bizonyos foglalkozási ágakhoz, másrészt a technikai iskolák által adandó legmagasabb szakképzettséget tudományosan megalapozni tartozik.
Az elkövetkező években feltűnő az a sietség, amivel Bécs a reáliskolák felállítására és szaporítására törekedett, hiszen előzőleg minden eszközzel akadályozta azok fejlesztését. Ennek valószínűleg az volt a magyarázata, hogy a kormányzat németesítő és centralizáló törekvéseinek ez az iskolatípus felelt meg leginkább, hiszen míg a népiskolák és gimnáziumok árformálásra irányuló törekvései a felekezetek heves ellenállásába ütközött, addig az új iskolák szervezeti és tantervi felépítésében szabad kezet kaphatott. A sietséget bizonyíthatja az is, hogy ebben az évtizedben 17 reáliskola létesült, míg a következő nyolcvan évben csupán 24-et alapítottak. A másik figyelemreméltó jelenség az az idegenkedés volt, mellyel a magyarság ezt az iskolatípust fogadta, amelyért korábban oly sokat küzdött. De ez nem volt véletlen, hisz az egymást követő intézkedésekből tényleg kiderült, hogy az udvar célja ezen a területen is német eszközökkel terjeszteni a német civilizációt.
A Pest-városi főreáliskola alapításának évében Budán és Pesten három középiskola volt: az 1687-ben alapított egyetemi katolikus gimnázium, az 1717-ben alapított kegyesrendi gimnázium, és az 1823-ban létrehozott evangélikus gimnázium. A főreáliskola tehát a legrégibb nem felekezet középiskola a fővárosban.
A Birodalom első hatosztályú főreáliskolája 1850-ben nyílt meg Pozsonyban, ezt követte a Pest-városi főreáliskola (a mi iskolánk) 1854-ben, majd a következő évben a budai főreáliskola (a mai Toldy Ferenc Gimnázium). A korszakban megalakult két- három esetleg négyosztályú alreáliskolákban egytanítós rendszer volt, míg a főreáliskolákban szaktanítás folyt.
Az 1854-ben megalapított reáliskolánk szakmai felügyeletét a helytartótanács látta el, mely mindvégig nagyon komolyan fogta fel feladatát. Célja az intézet mintaiskolává történő fejlesztése volt, melynek érdekében folyamatosan nógatta a városi tanácsot. A városi tanács volt a reáliskola fenntartója, vagyis az ő feladata volt az anyagiak biztosítása a tanárokhoz, a tanítási eszközökhöz és az épülethez.
1854 őszén Thun miniszter megbízta Weiser Józsefet, az egyik bécsi reáliskola igazgatóját az alapítandó pesti intézet megszervezésével és ideiglenes vezetésével. Azzal a hivatalos utasítással küldte Pestre, hogy működjék közre a tanterv kidolgozásában, a taneszközök beszerzésében és a tanárok kiválogatásában.
Weiser már októberben jelentette a városi tanácsnak, hogy az iskola számára a német színház és a Redout épülete között egy düledező, a szabadságharcban megrongált szárnyépület első emeletén talált helyiségeket, melyek tatarozása és berendezése november közepéig be fog fejeződni. A községtanács Weiser javaslata alapján megválasztotta a tanárokat, és a választás eredményét felterjesztette a helytartótanácshoz. Az igazgató közel 80 folyamodó közül nevezte meg tanári karát.
1854. november 17-én magyar és német nyelvű falragaszok útján értesült Pest város közönsége, hogy a tanács hatosztályú reáliskola felállítását határozta el, melynek három alsó osztálya – vagyis az alreáliskola – azonnal megnyílik, majd évenként egy-egy osztállyal bővülve három év alatt teljes főreáliskolvá fejlődik. A hirdetmények közölték továbbá, hogy a beíratások november 27-én, 28-án és 29-én lesznek a városi Redout első emeletén. Az első osztályba azok a tanulók jelentkezhettek, akik az elemi iskola harmadik évfolyamát sikeresen elvégezték. A beírási díj 2 forint, az egész évi tandíj 10 forint volt, a könyvtáralapításra 1 forintot kellett fizetni. December 25-én a miniszter kinevezte a tanárokat és az iskolát nyilvánossági joggal ruházta fel.
1855. január 9-én tartotta meg alakuló értekezletét az iskola első tanári testülete. Megnyitó beszédében az igazgató azt a lelkesítő feladatot állította a fiatal tanárokból álló testület elé, hogy a reáliskolai intézmény meghonosítása által járuljon hozzá az ország anyagi felvirágoztatásához, és szerezzen jóbarátokat az új intézménynek. Ezután a tantestület megállapodott a használandó tankönyvekben, végül az igazgató a tanulók túlterhelésének megakadályozása végett javasolta, hogy magyar nyelvből csak minden szerdára, német nyelvből szombatra és aritmetikából csak minden vasárnapra adjanak a tanárok írásbeli házi feladatot.
Az iskola ünnepélyes megnyitása 1855. január 13-án (szombaton) történt. Weiser igazgató a reáliskola lényegét, jelentőségét ismertette, beszélt a tanárok, a szülők és a tanulók kötelességeiről. Többek között a következőket mondta: „A reáliskola feladata a fiatalságot reális, a gyakorlati élethez szükséges és használható ismeretekkel felszerelni. Ezt olyan mértékben kell megvalósítani, hogy a tanulók az iskolában tanultakat könnyedséggel és biztonsággal tudják alkalmazni az életben. Itt nem használ semmiféle hazug papiros. Minden tanuló egy magára utaló élő bizonyítvány, az életben kell bizonyítania, hogy nem csak ült és öregedett az iskolapadban, hanem valóban hasznosat tanult. (…) Az új reáliskola nem materialistákat, mint ahogy azt sokan a tények elégtelen mérlegelése után aggályként említik, sem pedig tanult proletárokat nem fog kiképezni. (…) Nem fog materialistákat nevelni, mert a tanulók keresztényi hittanításban fognak részesülni, mert a természetrajz, a fizika, a kémia tanulása közben mélyen tanulmányozni fogják az isteni csodákat és hatásokat. (…) de nem is egy tanult proletáriátus lesz az iskola szükségszerű következménye. (…) Én csak olyan proletárt tudok elképzelni, aki legfeljebb művelt akar lenni, és nem pedig olyant, aki művelt is.” Hétfőn, 1855. január 15-én a német főreáliskola három alsó osztályában megkezdődött a tanítás.
Az első tanári kar tagjait a városi tanács és személyesen Weiser igazgató választotta ki. Hogy ez mennyire sikeresnek bizonyult, azt az iskola népszerűségének gyors növekedése bizonyította. „A hirdetett hat reáliskolai tanári állásra több mint hetven kompetens jelentkezett. A kiegészítések után az első tantestületünk a következőkből állt: Walser Ede (igazgató) az ábrázoló mértant és az építészetet tanította, Brechler Albert és Petschnig János a szabadkézi rajzot, Pospischill Dénes a mértani, a mechanikai és géptani rajzot. Gebhart János a német nyelv és irodalomnak, Ney Ferenc és Szabóky Adolf a magyar nyelvnek voltak tanárai, Schwammel Ede a történelem és földrajznak, Mayr Gusztáv a természetrajznak, Subic Simon a physikának és Preysz Móricz a chemiának volt tanára. A mathematikát Kondor Gusztáv és Machovetz József tanították. E testület jeles tagokat számlált, kiknek jó hírneve nem kis mértékben járult hozzá, hogy iskolánk tekintélye gyorsan emelkedett, s az iskolába tóduló fiatalság száma is évről-évre növekedőben volt.” (iskolatörténet, 1896)
Weiser igazgató utolsó értekezletét március 10-én tartotta. Ezen ismertette az építendő új reáliskola épületének tervrajzát, majd bejelentette, hogy küldetése lejárt, így visszatér bécsi iskolájához. (érdemei elismeréséül a városi közgyűlés 1857-ben Pest díszpolgárává választotta). Az első tanév nyilvános záróvizsgáit augusztus 6-a és 8-a között tartották. A tanács az elért jó eredmények láttán dicsérő elismerésben részesítette a fiatal iskola tanári testületét.
A minisztérium a német időszakban egyértelműen a német tanárokat pártolta a jelöltek között, így az elkövetkezendő években a német és magyar nyelvű tanárok aránya fokozatosan romlott. Míg 1855-ben 10 német és 3 magyar tanár volt a reáltanodában, 1858-ban az arány már 18 a háromhoz.
1855-ben a reáliskola német és magyar osztályokkal indult el, de a magyar nyelvű párhuzamos osztályok az 1856-57-es tanévben indultak utoljára. Ezek kezdettől fogva mostohatestvérei voltak csupán a német osztályoknak. Az itt tanító tanárok lényegében egytanítós rendszerben, megfelelő képesítés nélkül tanítottak. Nem lehet tehát csodálkozni azon, hogy az eredmény elmaradt a német iskola szakmailag jobban képzett tanárai által elértektől.
Mindent összevetve az iskola népszerűségét és emelkedő színvonalát a jelentkező és a felvett tanulók egyre emelkedő száma egyértelműen megmutatta: az intézet 1859-ben 505 tanulójával a birodalom második legnépesebb iskolája lett. Bár ez egyrészt örömteli volt, Walser igazgató már aggodalommal írja az 1860-as iskolai értesítőben: „Az alreáltanoda valamennyi osztályát sokkal számosabban látogatják, mint az oktatás érdeke megkívánná. Egyes osztályok létszáma jóval meghaladja a 100 főt.”
Ebben a korszakban voltak tantárgyak, melyeket végig, és voltak melyeket vagy csak az alreálban vagy csak a főreálban tanítottak. Az alreáliskola feladata az előkészítés volt, de igyekezett önállóan is használható tananyagot adni azoknak a diákjainknak, akik nem akartak továbbtanulni. Az intézet rendes tantárgyai – ezeket mindenkinek tanulnia kellett – a következők voltak: vallástan, magyar nyelv, német nyelvtan, földrajz és történelem, szám- és mennyiségtan (matematika), természetrajz (biológia), természettan (fizika), vegytan (kémia), mértani rajz és géptan, szabadkézi rajz és szépírás. A rendkívüli tantárgyakat választani lehetett, és fizetősek voltak. (latin nyelv, francia nyelv, éneklés, gyorsírás és testgyakorlat)
Az iskolai tanév rendjét az Entwurf határozta meg. A tanítás október elején kezdődött és július közepén ért véget. A tanévet két részre bontották, az első félév február végéig tartott. Az év utolsó hetében összefoglalásokat tartottak. Az órarend félévenként változhatott. A tanítás reggel 8 órakor kezdődött és délután is tartott. Délben egy órás szünetet kaptak a diákok, hogy hazamehessenek ebédelni. Az órák 50 percesek, a szünetek 10 percesek voltak. Egy nap általában hat óra volt és szombatonként is volt tanítás.
Az iskola tekintélyét és hírnevét növelték a megszaporodott látogatások is, melyek az igazgató szerint néha szinte már a tanítást is akadályozták.
Az iskola fennállásának negyedik tanévében megnyílt a hatodik osztály, és ezzel teljessé vált a hatosztályú német főreáliskola. Ugyanekkor költözött új otthonába, a mai épületébe is. A Hild József által megtervezett épület egészének megépítéséhez nem volt a városnak elég pénze, ezért csak a Reáltanoda utcai és a Magyar utca felé eső keleti szárnyat tudták felépíteni az első szakaszban. Az új iskolaépületet, mely akkor a belvárosi épületek között valóságos palota volt, ünnepélyes keretek között adták át 1857. október 4-én, Ferenc József nevenapján. Megjelent az ünnepségen az iskola első megbízott igazgatója Weiser József is.
A városi tanács nemcsak az épületről, hanem annak korszerű berendezéséről is bőkezűen gondoskodott. Az iskola Preysz Móric által tervezett vegytani laboratóriuma páratlan volt az országban, és a külföldi szakemberek figyelmét is felkeltette. Az iskola hatablakos, célszerűen berendezett tornaterme is egyedülálló volt ekkor az országban, de jelentősen fejlődött a természettani, és a természetrajzi szertár és könyvtár is.
Az iskola magyar nyelvűvé válása az 1860-61-es tanévben történt meg. Már az, hogy az 1859-60-as iskolai értesítő két nyelven – németül és magyarul – jelent meg, jelezte, hogy komoly változások várhatóak. Ebben a tanévben nevezték ki Ney Ferencet is a reáliskola rendes tanárává, így sokkal kedvezőbb helyzetbe került a későbbi reformok irányításában. Már a tanév végén egyértelműen megfogalmazta, hogy magyarrá kell tenni az iskolát, ez a legfontosabb feladat.
A változást előkészítő munkálatok már az iskolai szünetben megkezdődtek, s a városi tanács a lezajlott titkos tárgyalásainak eredményeképpen, október 2-án határozatot hozott egy önálló hatosztályú magyar főreáliskola felállításáról. A német iskola magyar tanulóiból egy első és egy negyedik osztályt kívántak nyitni, majd ezeket évenként két-két osztállyal bővíteni. A magyar iskola vezetésével ideiglenesen Ney Ferencet bízták meg, vagyis az iskolának két vezetője lett. Ez a felemás helyzet természetesen sok súrlódást eredményezett. A tanári kar és az ifjúság is két pártra szakadt, s a két igazgatónak gyakran kellett elsősegélyben részesítenie a sokszor véres összetűzésekhez vezető kuruc-labanc játék szereplőit. A problémákat fokozta, hogy a tanári kar egy része mind a „két iskolában” tanított, s az igazgatók is „áttanítottak”. Nem volt egyértelmű az sem, ki az iskola igazi vezetője. A tanácsban megoldási javaslatként az új szárny felépítése merült fel, mely kettéválasztotta volna az iskola német és magyar részét.
Ráadásul a következő, 1860-61-es tanév rendkívül mozgalmas politikai küzdelmek idején folyt le. Az 1860-ban kiadott októberi diploma, mely lezárta a Bach-rendszert, és melyről azt hitték Bécsben, hogy a magyarság örömmámorban fogadja, heves politikai demonstrációkat váltott ki, és magával ragadta a reáltanoda ifjúságának egy részét is.
„A lojális városi hatóság elrendelte, hogy a diploma fölötti öröm kifejezésére a városi középületek – tehát a reáltanoda is – illumináltassanak. Walser igazgató utasítást adott Császár iskolaszolgának, készítse elő az esti kivilágítást. Az öreg a fejét csóválta, de munkához látott. Walser tájékozódás végett a városházára sietett, és a mikor meglátta, hogy a tüntetők beverik a városháza kivilágított ablakait, rosszat sejtve visszafordult. Már messziről látta, hogy az iskola ablakaiban kigyulladó gyertyák láttán nagy tömeg gyűlt össze a Szép utcában. Alig jutott át az egyre fenyegetőbben fellépő tüntetők sorain – akik között az iskola több tanítványát is fölismerte – már csörömpöltek is az ablaküvegek. A tüntetők öröme még fokozódott, amikor az első roham utáni szünetben Császár sietve oltogatni kezdte a gyertyákat. Az utolsó nagy örömrivalgás akkor hangzott el, amikor az utolsó ablakban is kialudt a világosság.” (részlet a millenniumi iskolatörténetből, 1896)
Az igazgató azonban – fiatal kora ellenére – ura maradt a helyzetnek: „Ámde Walser is résen volt, s alig, hogy a tüntetők elvonultak, azonnal felkereste Görög hatvani utczai üvegest, s még az éjjel bevágatta az ablakokat, úgy, hogy mire az ifjúság az iskolába jött, nyoma sem volt az éjjeli pusztításnak. Az igazgató okosságát, de egyszersmind jó szívét is dicséri, hogy e tüntetésnek egyébként senkire nézve rossz következményei nem voltak.” (50 éves emlékkönyv)
A magyarrá válásban nagy szerepe volt az ifjúságnak. A német iskola ötödik és hatodik osztályos tanulói a tárnokmesterhez illetve a városi tanácshoz folyamodványt nyújtottak be, melyben a magyar tanítási nyelv bevezetését kérték. Ezek benyújtásával egyidejűleg a német iskola magyar tanárai magyarul kezdtek tanítani a német osztályokban is, mely az eddigi egyensúlyi helyzetet felborította.
A tanulók kérelmét a hatóságok áradták az iskolának azzal, hogy a két igazgató és a tanári kar döntsön a tanítási nyelv kérdésében. A novemberben tartott értekezleten Walser és a német tanárok természetesen ragaszkodtak a német tanítási nyelvhez, Ney Ferencet, a magyar iskola igazgatóját szóhoz sem engedték jutni, aki erre elhagyta az értekezletet.
A kibontakozást az a kedvező körülmény gyorsította, hogy 1861. januárjában a városi hatóság alkotmányos alapon újjá alakult, Az új közgyűlés január 8-án megalakította az iskolai bizottságot, melynek elnökéül Eötvös Józsefet választotta meg. A bizottság másnap megjelent az iskolában, és alapos tájékozódás után határozatot hozott. Ennek alapján a bizottság „nehogy valamely kényes érdeket távolról is sérteni akarni látszassék – eddig szokatlan, de a körülményekhez képest indokolt – tettre lépett” – írta Ney Ferenc az iskolai értesítőben. Január 12-én ugyanis megjelent a reáltanodában a bizottság két tagja, és minden tanulónak egy-egy szavazócédulát adott. Ezen a szülők nyilatkozatát kérték, hogy milyen nyelven óhajtják gyermekeiket taníttatni. Szombati nap lévén valószínűnek tarthatjuk, hogy a nem Pesten lakó diákok egy része nem is tudta hazavinni a cédulákat, így saját maga fogalmazta meg véleményét. A január 14-én, hétfőn történt összeszámlálásból kiderült, hogy a hat német osztály 354 tanulója közül 249 választotta a magyar és 105 a német nyelvet. Ehhez hozzászámítva a két magyar osztály 106 tanulóját, az iskola ifjúságának majd 80%-a tett hitet magyarsága mellett.
1861. február 21-én, a második félév megkezdése napján az iskolai bizottság – biztos lévén a közgyűlés utólagos jóváhagyásában – Ney javaslatára a magyar iskolához csatolta a német iskola ötödik és hatodik osztályát. A második félévben így a magyar iskola négy (első, negyedik, ötödik, hatodik) és a német iskola is négy (első, második, harmadik, negyedik) osztályból állt. A magyar iskolába 210, a német iskolába 253 tanuló járt, közülük az év végéig 20 átlépett a magyar iskolába.
Voltak, akik túl gyorsnak tartották az átalakulást, és sokan helytelenítették illetve törvénytelennek tartották azokat a mozgalmakat, intézkedéseket, amelyek az átalakulást eredményezték. Ney így válaszolt nekik az 1861-es iskolai értesítőben: „Legyen nekik szabad valahára a magyar hazában magyaroknak lenniök. Vagy talán vannak most is – mert voltak ám! – oly bölcsek, kik 17-18 éves ifjútól megvonják a kérelmezési jogot oly ügyben, mely közvetlenül őt magát, az ő tudományos képeztetését, az ő szellemi és erkölcsi, talán anyagi jövőjét is illeti.”
A közgyűlés által jóváhagyott, 1861-ben kiadott új tanterv alapelvei a következők voltak:
„Hogy a pestvárosi főreáltanoda magyar szellemű intézetté alakulhasson át, a bizottság erre nézve nem tartja elégségesnek csupán a tantárgyak magyar nyelven való előadását, ezenfelül még szükségesnek véli:
Hogy ámbár a pesti főreáltanoda szakiskola, mindazonáltal ezen intézetünkben nevelt s tanított ifjainknak a szakképzés mellett mennél több alkalmat kell nyújtanunk az általános (humanisztikus) műveltség megszerezhetésére, nemcsak azért, mert az emberi lélek tehetségei összhangzatban csak úgy fejthetők ki, ha az azok kifejtésére fordított tanítási eszközök kellő arányban vannak egymás mellé állítva és észszerűen tanítva, hanem azért is, mert az életpálya választásban még határozottan meg nem állapodható ifjú előtt az intézet vezetőinek még a szakiskolákban sem szabad a különféle életpályák útját, melyekre a merev szakiskolákból lépni nem lehetne, tökéletesen elzárni.
Hogy az ezen intézetben tanítandó szaktárgyak úgy osztassanak fel, s oly módon taníttassanak, hogy azok a mi magyarországi viszonyainkból kifejtett életfeladatok és életcélok elérésére tökéletes előkészítő eszközül szolgáljanak. Hogy a felosztott tantárgyak értelem- és észfejlesztő tanmódszerrel, tehát oktatólag, nem pedig a holt betűk bemagoltatásával magyar nyelven taníttassanak.”