I år 2008 fortalte Lundgren at han som barn ca. 3-4 års alder ble mishandlet av sin far, noe som han mener var en av anledningene til at han søkte seg til kampsport. Han studerte ved KTH i Stockholm, studier som han finansierte gjennom å jobbe som dørkvakt på blant andre restaurantene Alexandra's, Atlantic og Fontainebleau. Lundgren tok eksamenen som sivilingeniør i kjemiteknikk i 1983, med snittkarakteren 4,2. Han fikk en rekke stipendier som førte ham til utenlandske universiteter. Han var utvekslingsstudent i Sydney i Australia ved University of Sydney, etterfulgt av studier ved Massachusetts Institute of Technology i USA. Der traff han og ble sammen med popstjernen Grace Jones og gjorde debut i en veldig liten rolle i Bondfilmen (1985). De hadde også et forhold ved det tidspunktet. I samband med at han ble skuespiller tok han kunstnernavnet Dolph. Navnet Dolph (Rudolph) kommer ifra en slektning på hans mors side.