서울에서 태어나 아버지의 직장 때문에 만 3세 때부터 중국 베이징시에서 10년을 살았다. 그중에 5년은 베이징 북동부 미윈현에서 지냈다.# 중국에서 총 10년 간 생활하고 만 13살인 중학교 1학년 때 가족이 다 함께 대한민국으로 귀국했다.

중국 시골에는 한국학교와 국제학교가 없기 때문에 현지 중국 학교를 다녔다. 당시 동네나 학교에 외국인은 오직 김고은의 가족들 뿐이었고, 한인교회를 다니면서 친한 한국인 친구가 한명 있었다고 한다. 한국으로 귀국해서 적응하느라 고생을 좀 했다고 한다. 이 때 경험으로 중국어가 유창하다. 공식 행사 스케줄로 중국을 방문하게 되면 본인에게는 중국이나 홍콩이 낯설지 않다고 말하면서 친근감을 표현하며 어린 시절 중 시골에서 다양한 경험을 하며 지냈던 시간이 연기 생활과 가치관 형성에 많은 도움이 되었다고 한다.

배우가 된 계기가 상당히 독특하다. 원래 영화를 좋아하는 아버지의 영향을 받아 영화제작에 관심이 많았고, 스태프 또는 시나리오 작가를 희망하며 계원예고에 진학했다. 하지만 당시 선생님이 "너 배우를 한번 해보는 게 어떠냐?"라고 권유하여, 직접 무대에 올라 연기를 해봤는데 관객이 호응할 때 느끼는 카타르시스 등 연기의 참맛을 알게 되어 연기의 길로 접어든다.

계원예고를 졸업하고 한국예술종합학교 연극원 연기과 10기로 입학한다. 같이 학교를 다녔던 여러 동기들에 따르면 학교에서 매우 눈에 띄고 인기가 많았다고 한다.