Lahir dan besar di Indianapolis, Indiana, Vonnegut tak menyelesaikan kuliahnya di Universitas Cornell dan bergabung dengan Angkatan Darat Amerika Serikat. Saat berdinas di militer, dia kuliah teknik mesin di Institut Teknologi Carnegie dan Universitas Tennessee. Vonnegut kemudian dikirim ke Eropa untuk bertempur di Perang Dunia Kedua dan menjadi tawanan perang pasukan Jerman pada saat Pertempuran Bulge. Dia ditawan di Dresden dan berhasil selamat dari pengeboman Sekutu atas kota itu, dengan berlindung pada sebuah peti daging pada sebuah rumah potong yang menjadi tempatnya ditawan. Selepas perang usai, Vonnegut menikahi Jane Marie Cox; mereka memiliki tiga orang anak.