Vonnegut ble født og oppvokst i Indianapolis i Indiana, studerte ved Cornell University, men hoppet av i januar 1943 og ble innrullert i den amerikanske hæren. Som en del av hans trening studerte han maskinteknikk ved Carnegie Institute of Technology (nå Carnegie Mellon University) og ved Universitetet i Tennessee. Han ble deretter utplassert i Europa for å kjempe i den andre verdenskrig. Han ble tatt til fange under Ardenneroffensiven (engelsk: Battle of the Bulge), internert som krigsfange i Dresden og overlevde de alliertes bombing av byen ved å søke tilflukt i et slaktehus. Etter krigen giftet Vonnegut seg med Jane Marie Cox, som han fikk tre barn med. Han adopterte senere sin søsters tre sønner etter at hun døde av kreft, og hans svoger samtidig døde i en togulykke.