D.O. sinh ra tại thành phố Goyang, tỉnh Gyeonggi, Hàn Quốc vào ngày 12 tháng 01 năm 1993 và theo học tại trường tiểu học Goyang Poongsan, trường cấp hai Baekshin và trường cấp ba Baekseok. Anh có một người anh trai lớn hơn 3 tuổi tên là Do Seungsoo.

Năm 2010, sau khi chiến thắng tại một cuộc thi hát địa phương, D.O. tham gia thử giọng cho SM Entertainment với các bài hát "Anticipation" của Na Yoon-kwon và "My Story" của Brown Eyed Soul.[2] Anh trở thành thực tập sinh của công ty trong hai năm cuối học cấp ba.[2]