คุณหญิง ดร.สุดารัตน์ เกยุราพันธุ์ เกิดเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2504 ที่ย่านลาดปลาเค้า ในกรุงเทพมหานคร เป็นบุตรสาวของนายสมพล เกยุราพันธุ์ อดีตสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดนครราชสีมา คุณหญิงสุดารัตน์ เกยุราพันธุ์ ได้สมรสกับนายสมยศ ลีลาปัญญาเลิศ นักธุรกิจชาวไทย มีบุตร-ธิดา รวม 3 คน คือ ภูมิภัทร, พีรภัทร และยศสุดา ลีลาปัญญาเลิศ ตามลำดับ

จบมัธยมศึกษา จากโรงเรียนเซนต์โยเซฟคอนเวนต์ สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี ด้านการตลาด จากคณะพาณิชยศาสตร์และการบัญชี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (Shi 41) และระดับปริญญาโท บริหารธุรกิจมหาบัณฑิต จากสถาบันบัณฑิตบริหารธุรกิจศศินทร์[2] สำเร็จการศึกษาปริญญาเอก พุทธศาสตรดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาพระพุทธศาสนา จากคณะบัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยมหาจุฬาลงกรณราชวิทยาลัย