Phạm Huy Thông sinh ngày 22 tháng 11 năm 1916 tại Hà Nội trong một gia đình làm nghề kinh doanh lớn, có tinh thần dân tộc [1]. Phạm Huy Thông là hậu duệ thế hệ thứ 24 của Phạm Ngũ Lão, và là thế hệ thứ 48 của thượng thủy tổ Phạm Tu. Quê gốc của Phạm Huy Thông ở làng Đào Xá, xã Bãi Sậy, huyện Ân Thi, tỉnh Hưng Yên.

Cha ông là nhà tư sản Phạm Chân Hưng, chủ hiệu vàng Chân Hưng là (quê gốc Hưng Yên), người giàu có tiếng ở phố Hàng Bạc trước Cách mạng Tháng Tám. chủ tờ báo Nông - Công - Thương, chủ tịch khu Đông Kinh Nghĩa Thục (bao gồm phố Hàng Bạc và nhiều khu phố lân cận), chủ tịch Tuần lễ vàng đầu tháng 9-1945 do Hồ Chí Minh phát động[2].

Ngay từ nhỏ ông đã tỏ ra là một người có trí thông minh. Mới 16 tuổi ông đã nổi tiếng tiên phong của phong trào Thơ mới, điển hình là bài Tiếng địch sông Ô. Song thơ ca không phải là niềm đam mê duy nhất.

Năm 21 tuổi, ông đỗ cử nhân Luật tại Viện Đại học Đông Dương.