Themistoklés byl synem Neokla, nepříliš významného athénského občana zastávajícího umírněné postoje. Jeho matka pocházela z Kárie nebo Thrákie. Podle Thúkýdida, sice Themistoklés postrádal řádné vzdělání, přesto však prokazoval podivuhodné analytické schopnosti dokonce i v situacích, jež si žádaly rychlá rozhodnutí. Plútarchos připomínal Themistoklovu nezměrnou touhu po moci a ochotu využít jakéhokoli prostředku k dosažení osobní a národní proslulosti. V tomto směru je dobře patrný především vzájemný rozdíl mezi ním a jeho 'spravedlivým' soupeřem Aristeidem. O jeho mládí toho není mnoho známo, ale hodně autorů se zmiňuje o tom, že v dětství s ním bylo zacházeno velmi hanebně a jeho otec se k němu dokonce odmítal hlásit jako k svému synovi. V hodnosti stratéga se v roce 490 př. n. l. zúčastnil bitvy u Marathónu. Říká se, že prý velmi žárlil na Miltiadův úspěch, přičemž měl prý neustále opakovat: „Miltiadovo vítězství mi nedává spát.“