Chu Thử nguyên quán ở quận Xương Bình, U châu (gần Bắc Kinh). Phụ thân ông là Chu Hoài Khuê, tướng dưới quyền Tiết độ sứ Phạm Dương Bùi Khoan, sau theo hai giặc An và Sử, được An Sử phong làm Liễu Thành sử. Ông chào đời năm 743.

Chu Thử được sử sách miêu tả là tráng vĩ, bề ngoài có vẻ khoan dung nhân hậu nhưng bên trong rất hà khắc. Lúc An Sử chi loạn, Chu Hoài Khuê phục vụ Tiết độ sứ Lư Long Lý Hoài Tiên, sang năm 762, khi quân Sử sắp bị tiêu diệt, Lý Hoài Tiên đầu hàng nhà Đường và vẫn được giữ chức Tiết độ sứ. Chu Hoài Khuê được Đường Đại Tông phong làm Thứ sử Kế châu[2], tiếp tục phục vụ Lý Hoài Tiên. Năm 766, Chu Hoài Khuê hoăng, Chu Thử cùng em là Chu Thao theo lệ phụ ấm cũng được bổ làm tướng dưới quyền Lý Hoài Tiên.[3]

Tuy hà khắc nhưng Chu Thử lại tỏ ra độ lượng với cấp dưới, sau khi chiến đấu thu được lợi phẩm gì thì ông đều ban phát cho tất cả tướng sĩ dưới quyền nhằm thu phục nhân tâm của họ[4]