Павел Петрович Блонский родился 14(26) мая 1884 года в Киеве, в семье мелкого чиновника. Хотя семья и не нуждалась, особого достатка в доме не было, и Блонский с ранних лет видел, как экономно тратят родители деньги, считая каждую копейку. Вспоминая впоследствии это время, он отмечал, что именно детский опыт привел к формированию одной странной черты: относясь равнодушно к деньгам и часто не зная, сколько рублей у него осталось, он всегда точно знал, сколько копеек у него в кармане, привыкнув считать именно их.

С раннего детства он полюбил книги, которые погружали его в другой мир, загадочный и манящий. Способности Блонского сделали его одним из лучших учеников второй киевской классической гимназии, несмотря на то что он часто болел, особенно в младших классах. Интерес к учебе и желание получить более фундаментальные знания привели его в Киевский университет. В 1902 году он поступил на историко-филологический факультет университета, который окончил в 1907 году, получив золотую медаль за сочинение «Проблема реальности у Беркли».

Студенческие годы Блонского совпали с революционным подъемом и первой, буржуазно-демократической революцией в России. Подхваченный волной революционного подъема, молодой студент примкнул к партии социалистов-революционеров, в деятельности которой принимал активное участие в 1903—1907 годах. Он трижды подвергался аресту и тюремному заключению. Хотя в идеологии этой партии Блонский впоследствии разочаровался (или, по крайней мере, так утверждал), все же дух революционных исканий оказал существенное влияние на формирование его характера. Членом партии он состоял совсем недолго: вступив в партию эсеров в мае 1917 года, уже в июне он демонстративно покинул ее ряды.