Les quatre-cent-quinze pages dont se compose la première édition de la Jeunesse de Diderot se divisent en neuf chapitres qui, au détour de l’analyse chronologique de ses premières œuvres, retracent les quarante premières années de la vie et de l’activité intellectuelle de Diderot. Ce faisant, l’auteur met en évidence une direction commune dans les écrits de l’encyclopédiste souvent critiqués pour leur apparent manque de cohérence.
Le premier chapitre de l’ouvrage est dédié à la période que Diderot passa entre sa Langres natale et Paris jusqu’à 1745. Venturi, bien conscient des limites de son entreprise, en offre une reconstruction à partir de la lecture des œuvres de la maturité de Diderot (Jacques le Fataliste, Le Neveu de Rameau, mais aussi les Lettres) où il croit retrouver des souvenirs de leur auteur mêlés à la fiction littéraire. C’est l’époque où il s’essaie à la traduction de l’anglais d’œuvres de natures diverses (Le Dictionnaire de Médecine de James entre 1744 et 1748 ; l'Histoire de Grèce de Temple Stanyan, et des œuvres de mathématiques) parmi lesquelles on trouve une version très personnelle de l'Essai sur le mérite et la vertu de Shaftesbury (1745), auteur dont il apprécie l'exposition enthousiaste et passionnelle d'une philosophie en tant qu'expérience vivante et pratique, au-delà de tout académisme (chap.2).
À partir de 1746, Diderot fait paraître une année après l’autre ses œuvres philosophiques (avec la parenthèse du roman libertin Les bijoux indiscrets de 1748) où prend forme sa pensée sur la nature, la religion, la société et le rôle qu’y tient le philosophe.
De cette même année datent les Pensées philosophiques (chap. 3), dont Venturi propose une lecture cohérente, en les mettant en relation avec La promenade du Sceptique, œuvre parue l’année suivante et avec le style de certains pamphlets clandestins de l’époque, permettant de recomposer la fragmentation chaotique des Pensées.
Ainsi, la valeur des Pensées d'après Venturi ne réside pas dans les raisonnements épars qu'elles offrent, mais plutôt « dans leur force persuasive » : il est donc inutile d'essayer de faire des catalogages ou d'y chercher des traces de déisme ou d'athéisme ou bien d'un matérialisme encore larvaire et mal défini, l'enthousiasme pour la nature vivante étant l'idée principale et potentiellement la plus subversive. Elle sera développée par la suite jusqu'au matérialisme vitaliste du Rêve de d'Alembert, sous forme narrative, dans le conte philosophique allégorique de La promenade (chap. 4) et sous forme épistolaire-dialogique dans la Lettre sur les Aveugles de 1749 (chap.5), que Venturi considère comme la véritable continuation des Pensées.
Le chapitre 6 analyse le conflit avec le pouvoir qui marquera toute l'existence et l'activité de Diderot – sujet « extrêmement dangereux » d'après les autorités – dès ses premiers écrits, comme en témoigne la condamnation des Pensées l'année même de leur publication ainsi que l'emprisonnement de trois mois en 1749 de l'auteur de la Lettre sur les Aveugles, jusqu'à la revanche de Diderot lors de l'affaire de Prades (chap. 7) et, surtout, par le biais de la publication des 28 volumes de l'Encyclopédie.
La Lettre sur les sourds et les muets (1751), par le biais de laquelle Diderot s'invite dans le débat de l'époque sur l'origine et la nature du langage, et les Pensées sur l'Interprétation de la Nature (1753), où il définit plus exactement sa conception organiciste et vitaliste de la nature, occupent les deux derniers chapitres et concluent cette période qui prélude à l’intense travail de rédaction de l'Encyclopédie, œuvre de la maturité, qui l'occupera pendant presque vingt ans.