เฮปเบิร์นเกิดที่ฮาร์ตฟอร์ด, คอนเนตทิคัต ในวันที่ 12 พฤษภาคม ค.ศ. 1907 เป็นบุตรคนที่สองจากจำนวนบุตรทั้งหมดหกคน บิดาของเธอ คือ โธมัส นอร์วัล เฮปเบิร์น (1879 - 1962) ศัลยแพทย์ทางเดินปัสสาวะประจำโรงพยาบาลฮาร์ตฟอร์ด ส่วนมารดาของเธอ คือ แคทารีน มาร์ธา ฮอตัน (1878 - 1951) เป็นนักรณรงค์เรียกร้องสิทธิสตรี ทั้งบิดามารดาต้องต่อสู้กับความเปลี่ยนแปลงทางสังคมในสหรัฐอมริกา โธมัส เฮปเบิร์นได้ร่วมช่วยก่อตั้งสมาคมสุขอนามัยสังคมนิวอิงแลนด์ ซึ่งให้ความรู้แก่ประชาชนเกี่ยวกับโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์[1] ในขณะที่แคทารีน ผู้เป็นมารดาดำรงเป็นประธานสมาคมรณรงค์เพื่อสิทธิเลือกตั้งของสตรีรัฐคอนเนตทิคัต หลังจากนั้นเธอก็ร่วมรณรงค์การเคลื่อนไหวเพื่อการคุมกำเนิดในสหรัฐอเมริการ่วมกับมาร์กาเร็ต ซานเจอร์[2] เมื่อยังเยาว์วัย เฮปเบิร์นได้ร่วมเดินขบวน "Votes For Women" พร้อมกับมารดาหลายครั้ง[3] เด็กๆในครอบครัวเฮปเบิร์นได้ถูกอบรมเลี้ยงดูให้เห็นความสำคัญของเสรีภาพในการพูดและถูกกระตุ้นให้ใช้ความคิดและโต้แย้งในเรื่องที่ปรารถนา[4] บิดามารดาของเธอมักจะถูกวิพากษ์วิจารณ์จากชุมชนเพราะมีมุมมองหัวก้าวหน้า ซึ่งเป็นการกระตุ้นให้เฮปเบิร์นพยายามต่อสู้กับปัญหาและอุปสรรคที่ต้องพบเจอ[5][6] เฮปเบิร์นกล่าวว่าเธอได้รับรู้ว่าในช่วงวัยเด็กเธอเป็นผลผลิตของ "พ่อแม่ที่พิเศษมากทั้งสอง"[7] และได้ให้เครดิตเธอว่าได้รับการเลี้ยงดูอย่าง "โชคดีเป็นอันมาก" โดยเป็นการปูพื้นฐานไปสู่ความสำเร็จในชีวิตของเธอ[8][9] เธอยังคงใกล้ชิดกับครอบครัวเสมอตลอดชีวิต[10]

เฮปเบิร์นในวัยเยาว์มีลักษณะเป็นทอมบอยซึ่งมักจะเรียกตัวเธอเองว่า จิมมี่ และมักจะตัดผมสั้นเหมือนเด็กผู้ชาย[11] โธมัส เฮปเบิร์นต้องการให้ลูกๆของเขาใช้ความคิดและกำลังกายอย่างเต็มที่ และเขามักจะสอนลูกๆให้ว่ายน้ำ วิ่ง ดำน้ำ การขี่ม้า กีฬามวยปล้ำ และเล่นกอล์ฟกับเทนนิส[12] กีฬากอล์ฟกลายเป็นกีฬาที่แคทารีนชอบมาก เธอเรียนรู้ทุกๆวันและกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญมากคนหนึ่ง โดยสามารถแข่งขันเข้าไปได้ถึงรอบชิงชนะเลิศของการแข่งขันกอล์ฟเยาวชนหญิงคอนเนตทิคัต[13] เธอชอบไปว่ายน้ำที่ชะวากทะเลลองไอส์แลนด์ซาวนด์ และอาบน้ำเย็นทุกเช้าโดยมีความเชื่อที่ว่าเป็น "ยาขมที่ดีสำหรับตัวคุณ"[14] เฮปเบิร์นเป็นแฟนภาพยนตร์มาตั้งแต่ยังเยาว์ และมักจะไปดูภาพยนตร์ทุกคืนวันเสาร์[15] เธอมักจะเล่นการแสดงร่วมกับพี่น้องและเพื่อนและแสดงให้เพื่อนบ้านชม เพื่อจะได้นำเงิน 50 เซนต์ที่เป็นค่าตั๋วไปบริจาคให้แก่ชนเผ่านาวาโฮ[16]

ในวันที่ 3 เมษายน ค.ศ. 1921 ขณะที่เธอไปเยี่ยมเพื่อนที่กรีนิชวิลเลจ เฮปเบิร์นได้พบศพของ ทอม[17] พี่ชายที่เธอรักมาก ซึ่งเสียชีวิตจากการฆ่าตัวตายอย่างเห็นได้ชัด เขาได้ผูกเชือกรอบขื่อและแขวนคอตาย[18] ครอบครัวเฮปเบิร์นพยายามปฏิเสธเรื่องการฆ่าตัวตาย และพยายามเก็บเรื่องการตายของทอมให้เป็นเรื่องการทดลองที่ผิดพลาด[19] เหตุการณ์นี้ได้ทำให้เฮปเบิร์นในวัยรุ่นมีความวิตกกังวล เจ้าอารมณ์และเป็นที่น่าสงสัยต่อคนทั่วไป[20] เธอหลีกหนีจากเด็กคนอื่นๆ เธอออกจากโรงเรียนคิงส์วูด-ออกซฟอร์ดและเริ่มเรียนที่บ้าน[21] เป็นเวลาหลายปีที่เธอใช้วันเกิดของทอม (8 พฤศจิกายน) เป็นวันเกิดของเธอเอง และความเป็นจริงก็ระบุในอัตชีวประวัติของเธอในปี ค.ศ. 1991 คือหนังสือ Me: Stories of My Life ซึ่งเฮปเบิร์นได้เปิดเผยวันเกิดที่แท้จริงของเธอ[22]

ในปี ค.ศ. 1924 เฮปเบิร์นได้เข้าเรียนที่วิทยาลัยบรินมอร์ เธอได้เข้าเรียนในสถาบันการศึกษาเพื่อให้มารดาพอใจ เนื่องจากมารดาของเธอเคยศึกษาที่นี่ และนั่นเป็นประสบการณ์ที่เธอไม่ชอบใจเลย[23] เป็นครั้งแรกที่เธอได้เข้าเรียนเป็นเวลาหลายปี เธอรู้สึกประหม่าและอึดอัดกับเพื่อนร่วมชั้นของเธอ[24] เธอต้องต่อสู้กับความต้องการทางวิชาการในวิทยาลัยและครั้งหนึ่งเธอถูกสั่งพักการเรียนจากการที่เธอแอบสูบบุหรี่ในห้องของเธอเอง[25] เฮปเบิร์นถูกดึงไปแสดงละคร แต่บทบาทในการเล่นละครของวิทยาลัยจะขึ้นอยู่กับเกรดที่ดี ครั้งหนึ่งเธอทำคะแนนได้ดีขึ้น จึงทำให้เริ่มแสดงละครได้บ่อยขึ้น[25] เธอได้แสดงบทนำในละครเวทีเรื่อง เดอะวูเม่นอินเดอะมูน ในช่วงการศึกษาตอนปลาย และเธอได้รับกระแสตอบรับในทางที่ดี ได้เป็นตัวเชื่อมแรงจูงใจของเธอในอาชีพการแสดงละครเวที[13] เธอจบการศึกษาในระดับปริญญาด้านประวัติศาสตร์และปรัชญาในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1928[26]