Martti Ahtisaari nasceu em Viipuri (atual Vyborg, Rússia). Seu pai, Oiva Ahtisaari (cujo avô Julius Marenius Adolfsen havia emigrado com seus pais para a Finlândia em 1872 de Tistedalen no sul da Noruega) conquistou a cidadania finlandesa em 1929 e mudou seu sobrenome de Adolfsen em 1936. A Guerra de Continuação (Segunda Guerra Mundial) levou o pai de Martti na frente como mecânico do exército suboficial, enquanto sua mãe, Tyyne, se mudou para Kuopio com seu filho para escapar do perigo imediato da guerra. Kuopio foi onde Ahtisaari passou a maior parte de sua infância, eventualmente cursando a escola Kuopion Lyseo.