พิศมัย วิไลศักดิ์ เกิดเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2482 เกิดที่ตรอกสุเหร่า ย่านบางลำพู กรุงเทพมหานคร บิดาชื่อ นายหงวน วิไลศักดิ์ อาชีพค้าขาย มารดาชื่อ นางปุย วิไลศักดิ์ เป็นลูกกำพร้าตั้งแต่เด็กในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ได้รับการเลี้ยงดูในวังหลวงโดยครูจำเรียง พุทธประดับ (ศิลปินแห่งชาติ) ระหว่างปี พ.ศ. 2494-2498 พิศมัยจบการศึกษาจากโรงเรียนบำรุงวิทยา และวิทยาลัยนาฏศิลป์ กรมศิลปากร