Domee Shi sinh năm 1989 tại Trùng Khánh, Trung Quốc. Là con duy nhất trong một gia đình nhập cư vào Canada, năm hai tuổi, cô cùng bố mẹ chuyển đến nước này.[4] Cô sống ở Newfoundland nửa năm trước khi chuyển đến Toronto, nơi cô thừa hưởng những kiến thức về nghệ thuật từ cha mình,[5] người từng là giáo sư mỹ thuật và họa sĩ phong cảnh ở Trung Quốc.[6] Đối với mẹ, Shi nói rằng: "Bà không phải là người sống cực kỳ tình cảm", nhưng cô đã có được rất nhiều niềm cảm hứng và sự hướng dẫn tận tụy từ mẹ mình trong quá trình đạo diễn cho phim Bao.[7] Shi hồi tưởng: "Bà mẹ người Trung Quốc của tôi luôn đảm bảo rằng tôi không bao giờ đi lang thang quá xa, rằng tôi luôn an toàn". Cô cũng nói rằng món bánh bao yêu thích của cô là "bánh bao thịt lợn luộc hoặc bánh bao hẹ mà mẹ tôi từng làm cho tôi từ nhỏ đến lớn. Suốt thời thơ ấu, Shi lớn lên bên cạnh nhiều bộ phim của Studio Ghibli và Disney, những bộ phim đưa cô đến với điện ảnh và hoạt hình châu Á.[8][9]

Khi còn là học sinh trung học, Shi cày phim hoạt hình, đọc truyện tranh và trở thành Phó trưởng câu lạc bộ anime ở trường.[5] Cô tham gia cộng đồng nghệ thuật trực tuyến và tải tác phẩm nghệ thuật của người hâm mộ lên DeviantArt.[10] Việc lần đầu tiên tiếp xúc với môi trường của những người cùng chí hướng đã giúp Shi thiết lập một sợi dây liên kết với các nghệ sĩ khác. "Tôi có thể theo dõi các nghệ sĩ và tôi có thể gửi email cho họ. Trước đây, bạn phải ở California hoặc quen biết với một anh chàng mà bạn của anh ta làm việc tại Disney hoặc đại loại thế", Shi kể.[11] Do đó, cô quyết định ghi danh vào Sheridan College sau khi kết thúc trung học.

Tại Sheridan, Shi học về hoạt hình rồi tốt nghiệp năm 2011.[12] Trong năm thứ hai ở đó, cô đăng ký vào lớp học của Nancy Beiman, lớp học mà cô tin tưởng sẽ hỗ trợ bản thân trong việc theo đuổi kịch bản truyện. Năm cuối tại trường, Shi cho ra mắt một bộ phim ngắn khi được giao bài tập. Năm 2009, cô thực hiện một khóa thực tập với Chuck Gammage Animation với tư cách là một nghệ sĩ làm công tác dọn dẹp, làm lặt vặt, đảm trách phần cốt truyện và vẽ hoạt họa.[13]