Gagarin termasuk dalam keluarga miskin Soviet yang terkesan akibat pencerobohan tentera Jerman Nazi ke kawasan Soviet. Dua bapa saudaranya ditahan oleh tentera Nazi dan dibawa pergi untuk menjadi buruh paksa pada 1943, dan tidak pulang hingga selepas perang pada 1945. Yuri terpaksa pula menghentikan pendidikannya seketika seawal tahun pertama kerana sekolahnya dimusnahkan oleh pihak Nazi. Beliau meneruskan pendidikannya pada 1946 di Gzhantsk. Yuri sangat meminati bidang angkasa lepas dan planet-planet dan ingin mengembara ke angkasa lepas. Yuri dilihat oleh guru-gurunya sebagai pintar dan rajin, tetapi sekali sekala nakal.