พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช มหิตลาธิเบศร รามาธิบดีจักรีนฤบดินทร์ สยามินทราธิราช บรมนาถบพิตร ทรงเป็นพระมหากษัตริย์องค์ที่ ๙ แห่งพระบรมราชจักรีวงศ์ พระราชสมภพ ณ โรงพยาบาล เมานท์ ออเบิร์น ที่นครบอสตัน รัฐแมสซาชูเซตส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ ๕ ธันวาคม พุทธศักราช ๒๔๗๐ ทรงเป็นพระโอรสองค์ที่ ๓ ใน สมเด็จพระมหิตลาธิเบศร อดุลยเดชวิกรม พระบรมราชชนก และสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี ทรงมีพระเชษฐภคินี และพระบรมเชษฐาธิราช ๒ พระองค์ คือ
สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอเจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนากรม หลวงสงขลาราชนครินทร์
พระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดลอดุลยเดชวิกรม รามาธิบดี จักรีนฤบดินทร์ สยามินทราธิราช พระมหากษัตริย์รัชกาลที่ ๘ แห่งประเทศไทย
ขณะนั้นสมเด็จพระราชบิดามีฐานันดรศักดิ์เป็นพระวรวงศ์เธอพระองค์เจ้า ทรงสำเร็จวิชาแพทย์จากสหรัฐอเมริกาแล้ว ได้เสด็จกลับเมืองไทย เพื่อปฏิบัติหน้าที่แพทย์ประจำบ้านที่โรงพยาบาลศิริราชดังเช่นนายแพทย์ใหม่ทั้งหลาย สมเด็จเจ้าฟ้ามหิดลอดุลยเดช กรมขุนสงขลานครินทร์ พร้อมด้วยหม่อมและพระโอรสทั้งสามพระองค์ จึงได้เสด็จฯ นิวัตพระนครในเดือนธันวาคม พุทธศักราช ๒๔๗๑
ต่อมาเมื่อทางโรงพยาบาลแมคคอร์มิค จังหวัดเชียงใหม่ ได้ทูลเชิญเสด็จไปประจำที่นั่น เมื่อวันที่ ๒๔ เมษายน พุทธศักราช ๒๔๗๒ และทรงเริ่มงานด้านการแพทย์นับแต่นั้นเป็นต้นมา
พระบรมราชชนกทรงปฏิบัติงานที่โรงพยาบาลแมคคอร์มิคได้เพียงแค่ ๕ เดือน ก็ทรงประชวรและสิ้นพระชนม์เมื่อวันที่ ๒๔ กันยายน พุทธศักราช ๒๔๗๒ พระชนมายุได้ ๓๗ พรรษา ๘ เดือน ๒๓ วัน ท่ามกลางความอาลัยของประชาชนชาวไทยทั้งมวล
ขณะนั้นพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงพระชนมายุเพียง ๑ พรรษา ๙ เดือนเท่านั้น พระองค์ท่านจึงทรงรับอุปการะจาก สมเด็จพระศรีสวรินทิรา บรมราชเทวี พระพันวัสสา มาตุฉาเจ้า ณ วังสระปทุม
ครั้นพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงมีพระชนมายุ ๕ พรรษา ได้ทรงศึกษาวิชาสามัญชั้นต้นที่โรงเรียนมาแตร์เดอีวิทยาลัย ก่อนที่จะเสด็จฯ ศึกษาต่อยังเมืองโลซานน์ ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ในเดือนเมษายน พุทธศักราช ๒๔๗๖ เนื่องจากพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดลซึ่งเป็นพระโอรสพระองค์ใหญ่ทรงมีพระพลานามัยไม่แข็งแรงนัก
ที่โลซานน์ ทั้ง ๔ พระองค์ทรงประทับที่แฟลตเลขที่ ๑๖ ถนนทิสโซต์ จากนั้นในเดือนกันยายน พระองค์ได้ทรงเข้าศึกษาชั้นประถมศึกษา ณ โรงเรียนเอกอลเมียร์มองต์ (Ecole Mieremont) เมืองโลซานน์ พร้อมด้วยพระเชษฐภคินีและสมเด็จพระบรมเชษฐาธิราช เมื่อจบชั้นประถมศึกษาแล้ว ก็ทรงเข้าศึกษาชั้นมัธยมศึกษา ณ โรงเรียนเอกอล นูแวล เดอ ลาซืออิส โรมองด์ (Ecole Nouvelle de la Suisse Romande) เมืองแชลลี ซูร โลซานน์ (Chailly-sur-Lausanne)
ทรงศึกษาภาษาต่างๆ ได้แก่ ภาษาฝรั่งเศส เยอรมัน อังกฤษ นอกจากนี้ยังทรงสนพระทัยในงานช่างฝีมือ งานจักรกล งานเกษตร และการดนตรีทุกชนิด ในเวลาว่าง จะทรงปลูกผักทำสวนครัวอย่างขะมักเขม้น แล้วนำพืชผลที่ปลูกได้มาบอกขายเพื่อนำรายได้นั้นมาซื้อพันธุ์ไม้เพื่อการเพาะปลูกต่อไปอีก
ยามที่ทรงว่างจากการศึกษา ทรงซื้อเครื่องดนตรีมาฝึกจนเกิดความชำนาญ และหลังจากที่พระองค์เสร็จสิ้นจากพระราชกรณียกิจประจำวันแล้ว จะทรงประทับอยู่แต่ในพระตำหนักส่วนพระองค์ ซึ่งเต็มไปด้วยเครื่องมือช่างไม้ เครื่องจักรกล เครื่องดนตรี รถยนต์เล็กและรถไฟเล็กที่ใช้ไฟฟ้า
ต่อมาได้ทรงศึกษาในโรงเรียนโนเวลเดอลาสวิส โรมอนด์ ชัยยี ซูร์ โลซานน์ และโรงเรียนจิมนาสคลาสสิค คอง โดนาล แห่งโลซานน์จนจบชั้นมัธยมศึกษา
พระราชจริยาวัตรในเชิงสร้างสรรค์ที่สำคัญประการหนึ่ง คือสมเด็จพระศรีนครินทรา บรมราชชนนีมักจะทรงสอนพระโอรสธิดาให้เรียนรู้เรื่องแผนที่และการใช้แผนที่ เป็นการสอนให้รู้จักประเทศไทย และรู้จักการดูการใช้แผนที่ไปพร้อมๆ กัน
สำหรับพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวและพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดลนั้น ทั้งสองพระองค์ทรงเป็นประดุจดังฝาแฝด ทรงใช้ชีวิตอย่างสามัญชนทั่วไป ในเวลาปิดภาคเรียน สมเด็จพระราชชนนีจะทรงพาไปประพาสนอกเมือง เสด็จทรงกีฬาอยู่เสมอ
เมื่อวันที่ ๒ มีนาคม พุทธศักราช ๒๔๗๗ พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ซึ่งขณะนั้นทรงประทับรักษาพระเนตรอยู่ในประเทศอังกฤษ ได้ทรงสละราชสมบัติ และโดยที่พระองค์ไม่มีพระราชโอรสพระราชธิดาที่จะสืบราชบัลลังก์ รัฐบาลในสมัยนั้นจึงได้กราบทูลอัญเชิญพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอานันทมหิดล ขึ้นครองราชสมบัติสืบสันตติวงศ์ ขณะนั้นพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอานันทมหิดลทรงมีพระชนมายุเพียง ๙ พรรษา ๕ เดือน ๑๑ วัน
หลังจากที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดล เสด็จขึ้นครองราชย์สมบัติแล้วนั้น เพื่อให้สมพระเกียรติ สมเด็จพระบรมราชชนนีจึงได้ทรงย้ายที่ประทับจากแฟลตเลขที่ ๑๖ บนถนนทิสโซต์ ซึ่งเป็นเพียงแฟลตขนาด ๕ ห้อง ไปประทับ ณ บ้านเช่าที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่กว่าที่ประทับเดิม ตั้งอยู่บนที่ลาดเนินเขาเหนือฝั่งทะเลสาบเลอมองที่เมือง Pully ซึ่งเป็นเมืองเล็กๆ ติดกับโลซานน์ ทรงตั้งชื่อว่า “วิลล่า วัฒนา”
สำหรับสมเด็จพระเจ้าน้องยาเธอ เจ้าฟ้าภูมิพลอดุลยเดช ในพุทธศักราช ๒๔๘๑ ทรงจบการศึกษาจากโรงเรียนยิมนาส คลาสสิค กังโตนาล (Gymnase Classique Cantonal) แห่งเมืองโลซานน์ ทรงได้รับประกาศนียบัตรทางอักษรศาสตร์ แล้วทรงเข้าศึกษาต่อในมหาวิทยาลัยโลซานน์ แผนกวิทยาศาสตร์
เมื่อวันที่ ๕ ธันวาคม พุทธศักราช ๒๔๘๘ ได้เสด็จนิวัตประเทศไทยเป็นครั้งที่ ๒ โดยเสด็จสมเด็จพระบรมเชษฐาธิราช หลังจากเคยเสด็จพระราชดำเนินเยือนประเทศไทยชั่วคราวครั้งที่ ๑ เมื่อพุทธศักราช ๒๔๘๑ ครั้งหลังนี้ได้เสด็จประทับ ณ พระที่นั่งบรมพิมาน ในพระบรมมหาราชวัง
แต่แล้วในวันที่ ๙ มิถุนายน พุทธศักราช ๒๔๘๙ ใกล้เวลา ๙.๐๐ นาฬิกาพระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดลเสด็จสวรรคตอย่างกะทันหัน ณ พระที่นั่งบรมพิมาน สมเด็จพระเจ้าน้องยาเธอ เจ้าฟ้าภูมิพลอดุลยเดช เสด็จขึ้นครองราชสมบัติ สืบราชสันตติวงศ์ในวันเดียวกันนั้น
แต่เนื่องจากยังมีพระราชกิจด้านการศึกษา จึงทรงอำลาประชาชนชาวไทย เสด็จพระราชดำเนินไปศึกษาต่อ ณ มหาวิทยาลัยแห่งเดิม แต่เปลี่ยนสาขาจากวิทยาศาสตร์ ไปเป็นสังคมศาสตร์ นิติศาสตร์ และรัฐศาสตร์ ซึ่งจำเป็นสำหรับตำแหน่งประมุขของประเทศ
