Padilla er en av tre barn født til Santos og Lupe Padilla, som begge emigrerte fra Jalisco i Mexico før de møttes og ble gift i Los Angeles, hvor Alex ble født. Han vokste opp i Pacoima i Los Angeles og gikk på San Fernando High School nordøst i San Fernando Valley. Han fikk en grad i maskinteknikk fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i 1994. Han ble uteksaminert fra Coro Fellows Southern California Program in 1995.