Rachel McAdams ble født i London i Ontario, og vokste opp i nabobyen St. Thomas. Hennes far Lance var en lastebilsjåfør og hennes mor Sandra en sykepleier. Hun har en yngre bror og søster, Daniel og Kayleen. Hun begynte med kunstløp da hun var fire og begynte med skuespill da hun var tolv år gammel. Det skjedde på teatersommerskole i St. Thomas. Da skolen utvidet til helårsundervisning og til sist relokalisert til London i Ontario ble hun bedt om å fortsette som student. Hun gikk på Myrtle Street Public School og den offentlige skolen Central Elgin Collegiate Institute i St. Thomas fram til avgangseksamen. Her hadde hun en rolle i den prisbelønte forestillingen . Hun tok eksamen på York University i Toronto med laud og en BFA-grad i teater i 2001. I løpet av hennes fjerde år ved York spilte hun et barn i ''The Piper' – en forestilling ved et teaterverkstedet ledet av et kreativt lag fra Necessary Angel Theatre Company i Toronto.