刘诗诗出生于北京市宣武区（已并入西城区）的一个回族家庭，父母都曾是工厂工人，后母亲因健康原因内退，而父亲则下海经商。由于母亲喜欢芭蕾的缘故，刘诗诗6岁便开始在中央芭蕾舞团业余舞蹈学校学习芭蕾舞，小学四年级时考上北京艺术学校（现北京戏曲艺术职业学院），从普通小学进入北京艺术学校中专部进行专业芭蕾舞训练，并开始了住校生活。2002年，在结束了五年的中专学习后，年仅15岁的刘诗诗凭借自身扎实的芭蕾基础顺利考入北京舞蹈学院芭蕾舞系。[5]由于身体条件所限，她逐渐放弃了最初成为芭蕾舞者的梦想，打算在毕业后成为一名芭蕾舞老师。