ฮัน ฮโย-จู เกิดในจังหวัดชุงช็องเหนือ ประเทศเกาหลีใต้[1] พ่อของเธอเป็นนายทหารกองทัพอากาศ และแม่ของเธอเป็นผู้ควบคุมโรงเรียนของรัฐบาลและอดีตคุณครูโรงเรียนประถมศึกษา ในช่วงวัยเด็ก เธอมีความสามารถในการเล่นกีฬาโดยเฉพาะกรีฑาประเภทลู่และลาน แต่ต่อมาเธอย้ายไปอยู่ที่กรุงโซล ขณะกำลังศึกษาอยู่ชั้นปีที่ 2 และได้เข้าเรียนที่โรงเรียนมัธยมบุลโก ถึงแม้พ่อของเธอจะคัดค้านและอนุรักษ์นิยมก็ตาม จากนั้น เธอศึกษาต่อในระดับปริญญาตรี ที่มหาวิทยาลัยทงกุก สาขาวิชาการละครและภาพยนตร์