Changmin sinh ra và lớn lên tại Seoul, Hàn Quốc trong gia đình theo đạo Phật có cha mẹ đều là giáo viên và hai em gái, Shim Jiyeon và Shim Sooyeon.

Năm 14 tuổi, anh được nhân viên của công ty S.M. Entertainment phát hiện khi Changmin đang chơi cầu lông trong sân trường. Người nhân viên đã đuổi theo Changmin và mời anh tới buổi giọng nhưng anh đã nghĩ họ là lừa đảo. Anh trở về nhà và kể lại với mẹ. Mẹ của Changmin rất yêu thích và muốn có cơ hội để gặp nữ ca sĩ BoA[3] nên đã khuyên anh thử tới buổi thử giọng. Anh và mẹ đã cùng giấu bố để đến tham gia buổi thử giọng [4]. Tại buổi thử giọng, Changmin chỉ hát một bài hát cũ và vỗ tay kiểu quân đội. Tuy nhiên, anh đã giành được giải nhất tại cuộc thi Tìm kiếm tài năng trẻ lần thứ sáu của S.M. Ba ngày sau cuộc thi, SM đã liên lạc với Changmin để ký hợp đồng.[5]

Changmin sử dụng thành thạo tiếng Nhật. Anh tốt nghiệp trường trung học Gaepo năm 2006 và được tuyển thẳng vào khoa Y học cổ truyền, Đại học Kyung Hee. Năm 2009, anh ghi danh vào chuyên ngành Âm nhạc hậu hiện đại cũng của trường này[6]. Năm 2011, anh theo học văn bằng 2 ngành Phim và Kịch nghệ tại Đại học Konkuk. Changmin học tiếp văn bằng thạc sĩ của Đại học Inha.

Ngoài ra Changmin cũng có niềm say mê với nhiếp ảnh và là học trò của nhiếp ảnh gia Kim Young-joon.