Themistoklés se narodil kolem roku 524 př. n. l. v athénské demě Phrearrhii jako syn Neokla, nepříliš významného athénského občana, a matky, jejíž původ je nejistý, uvádí se Kárie, Thrákie či Akarnanie. Jeho rodina žila v okrajové části Athén, v oblasti Cynosarges, která byla známá jako čtvrť přistěhovalců, což přispělo k tomu, že byl vnímán jako jakýsi outsider. Podle Plútarcha byl Themistoklés již v dětství ambiciózní a připravoval se na veřejný život, přestože neměl formální vzdělání.
Jeho cesta k vojenské kariéře byla úzce spjata s politickým vzestupem v době rané athénské demokracie, kdy nové instituce umožnily lidem mimo aristokracii získat moc. Themistoklés si vybudoval podporu mezi nižšími vrstvami obyvatel, což mu umožnilo prosadit své politické a vojenské plány, zejména rozvoj námořnictva, který se stal klíčovým pro obranu Řecka před perskou hrozbou.