Ông quê tại làng Mông Phụ, tục gọi là làng Mía, tổng Cam Thịnh, huyện Phúc Thọ, phủ Quảng Oai, tỉnh Sơn Tây (nay thuộc xã Đường Lâm, thị xã Sơn Tây thành phố Hà Nội). Năm sinh ông nhiều tài liệu ghi chép khác nhau, tuy nhiên theo tài liệu hồi ký và tộc phả do họa sĩ Phan Kế An, con trai ông, cung cấp, thì ông sinh ngày 5 tháng Giêng năm Nhâm Thìn, tức ngày 2 tháng 2 năm 1892. Ông là con thứ 3 cử nhân Phan Kế Tiến, Tuần phủ tỉnh Phúc Yên[1].

Xuất thân sinh ra trong một gia đình quan lại, từ nhỏ, ông được cha kèm cặp Nho học sau đó được đưa ra Hà Nội học phổ thông (Tây học). Năm 1903, ông có dịp gặp gỡ và quen biết với một số cậu ấm con quan khác như Bùi Kỷ, Võ Liêm Sơn,[2]

Là một quan chức trong chính quyền bảo hộ, cha ông đã thu xếp cho ông vào học trường Hậu bổ (trường hành chính quốc gia) để chuẩn bị bước đường làm quan sau này. Những năm 1911-1914, ông được chính quyền bảo hộ của Pháp trao học bổng du học tại trường Hành chính thuộc địa (l’Ecole Coloniale) tại Paris. Khi mới sang Pháp, ông đã gặp lại người bạn cũ Nguyễn Sinh Cung, bấy giờ mang tên Nguyễn Tất Thành và đang làm nghề phụ bếp trên chiếc tàu buôn Đô đốc Latouche-Tréville của hãng vận tải Hợp nhất (Compagnie des Chargeurs Réunis), cũng đang xin được vào học tại Trường hành chính thuộc địa, nhưng không được chấp thuận. Đầu tháng 12 năm 1912, Nguyễn Tất Thành sang Hoa Kỳ, bắt đầu con đường khám phá thế giới của riêng mình.