مصطفی چمران در ۱۳۱۱ش در قم به دنیا آمد و از یک سالگی به همراه خانواده در تهران ساکن شد. چمران تحصیلات ابتدایی‌اش را در دبستان انتصاریه، نزدیک منطقه پامنار، گذراند و در دبیرستان دارالفنون و البرز دوره متوسطه را به پایان رساند. طی تحصیل از شاگردان ممتاز به شمار می‌آمد. از پانزده سالگی در جلسات دینی، از جمله درس تفسیر قرآن آیت الله طالقانی در مسجد هدایت شرکت کرد. وی در ۱۳۳۲ش در رشته الکترومکانیک دانشکده فنی دانشگاه تهران پذیرفته شد و در دوران تحصیل، دانشجویی ممتاز، و به ویژه مورد توجه و عنایت استادش، مهدی بازرگان، بود.