Толстој је рођен у Јасној Пољани, породичном имању 12 km (7.5 mi) јужно од Туле, и 200 km (120 mi) јужно од Москве. Толстоји су добро позната фамилија старог руског племства, чији су преци познати још од племића по имену Индрис из Литванског царства у 1353; прецизније, он је запамћен по узвику „из земље Цезара, од Германа“ кад је за Русе таква генерална формула означавала све типове странаца. Он је био четврто од петоро деце грофа Николаја Илича Толстоја, ветерана Домовинског рата из 1812, и грофице Марије Толстој (рођена кнегиња Волконскаја). Толстојеви родитељи су умрли кад је он био веома млад, тако да су њега и његову браћу и сестре одгајили рођаци. Године 1844, он је почео да студира право и оријенталне језике на Казанском универзитету. Његови учитељи су га описали са „неспособан и невољан да учи“. Толстој је напустио универзитет усред својих студија, вратио се у Јасну Пољану и затим провео највећи део свог времена у Москви и Санкт Петербургу. Године 1851, након што је накупио тешке коцкарске дугове, он је отишао са својим старијим братом на Кавказ и приступио армији. У то време је почео да пише.