Richard Barthelmess mistet sin far allerede da han var ett år. Han gikk på Trinity College i Hartford og spilte teater ved siden av. Hans dragning til skuespilleryrket hadde han arvet av moren Carolyn Harris, som også var skuespillerinne i amatøroppførelser. I 1916 ble Barthelmess oppdaget av Alla Nazimova, en venninne av moren, og hun fremmet hans opplæring og karriere, og allerede året etter hadde han en viktig hovedrolle.