Η Αντζελίνα Τζολί γεννήθηκε τον Ιούνιο του 1975 στο Λος Άντζελες στην Καλιφόρνια. Είναι κόρη του γνωστού ηθοποιού, Τζον Βόιτ και της Μαρσελίν Μπερθράντ. Ο αδερφός της είναι ο επίσης ηθοποιός, Τζέιμς Χέβεν. Οι νονοί της είναι οι ηθοποιοί, Τζάκλιν Μπίσετ και Μαξιμίλιαν Σελλ. Το 1976, μετά τον χωρισμό των γονιών της, η ίδια και ο αδερφός της έζησαν με την μητέρα τους, η οποία είχε εγκαταλείψει τις φιλοδοξίες της ως ηθοποιός προκειμένου να μεγαλώσει τα παιδιά της. Η Αντζελίνα έχει δηλώσει ότι από μικρή παρακολουθούσε ταινίες με την μητέρα της και έτσι αποφάσισε να γίνει ηθοποιός. Το 1981, η Αντζελίνα με την μητέρα της, τον αδερφό της και τον πατριό της και σκηνοθέτη, Μπιλ Ντέι μετακόμισαν στην Νέα Υόρκη όμως 5 χρόνια αργότερα, η Αντζελίνα επέστρεψε στο Λος Άντζελες προκειμένου να φοιτήσει σε σχολείο υποκριτικής. Παράλληλα με το σχολείο εργάστηκε σε διάφορες παραγωγές. Στην ηλικία των 14, η Αντζελίνα άρχισε να εργάζεται ως μοντέλο μόδας, κυρίως στο Λος Άντζελες, τη Νέα Υόρκη και το Λονδίνο. Η Αντζελίνα Τζολί όπως έχει δηλώσει υπέστη κατάθλιψη σε όλη της την εφηβεία λόγω του οτι οι συμμαθητές της στο γυμνάσιο-λύκειο "Beverly Hills High School" την κορόιδευαν επειδή ήταν εξαιρετικά αδύνατη, λεπτή και φορούσε γυαλιά και σιδεράκια. Αυτός ήταν και ο λόγος που λίγο αργότερα, η Αντζελίνα άρχισε να φοράει μαύρα, έκανε τατουάζ και στην ηλικία των 20 (περίπου) ξεκίνησε να παίρνει ναρκωτικά από τα οποία απεξαρτήθηκε αρκετά χρόνια αργότερα. Η Αντζελίνα δεν είχε ποτέ καλές σχέσεις με τον πατέρα της και αυτό γιατί η αιτία διαζυγίου των γονιών της ήταν οι απιστίες του. Το 2001, προσπάθησαν να συμβιβαστούν μέσα από τη συνεργασία τους στην ταινία "Lara Croft: Tomb Raider" αλλά η σχέση τους και πάλι επιδεινώθηκε. Τον Ιούλιο το 2002, η Αντζελίνα υπέβαλε αίτηση να μειωθεί από την ταυτότητα της το επίθετο του πραγματικό της επίθετο "Βόιτ" αλλά ο πατέρας της ισχυρίζονταν οτι η κόρη του έχει ψυχολογικά προβλήματα. Τον Αύγουστο της ίδιας χρονιάς όμως, η Αντζελίνα δήλωσε πως δεν επιθυμεί να έχει το επίθετο του πατέρα της ούτε καμία σχέση μαζί του. Επίσης δήλωσε οτι υιοθέτησε ένα αγοράκι, τον Mάντοξ και δεν θεωρεί για το παιδί της καλή επιρροή τον πατέρα της. Στις 27 Ιανουαρίου 2007, η μητέρα της, Μαρσελίν πέθανε από καρκίνο των ωοθηκών και η Αντζελίνα αποφάσισε να συμφιλιωθεί με τον πατέρα της.