Watson lahir pada tanggal 6 April 1928, di Chicago. Keingintahuan khasnya terbukti sebagai seorang anak.

Ketika dia berusia 8 tahun, dia bertanya-tanya apa yang membuat burung bermigrasi. Pertanyaan itu tampak seperti teka-teki yang ingin dia pecahkan, menginspirasinya untuk masuk ke sains sehingga dia dapat memahami bagaimana dunia alam bekerja.

Setelah hanya dua tahun di sekolah menengah, Watson mendapat beasiswa kuliah di Universitas Chicago. Pada tahun 1947, dia lulus dengan gelar di bidang zoologi.

Dia terus belajar lebih banyak tentang bidang tersebut, mendapatkan gelar PhD dalam bidang zoologi di Universitas Indiana Bloomington. Di sanalah minat masa kecilnya dalam mengamati burung memberi jalan kepada hasratnya untuk belajar tentang genetika.

Watson menjadi terpesona dengan struktur molekul tiga dimensi dari penelitian virus bakterinya di universitas. Dia mengetahui tentang pekerjaan yang dilakukan para ilmuwan di Laboratorium Cavendish di Cambridge, Inggris, dan beberapa tahun kemudian, dia bergabung dengan mereka untuk bekerja di sana pada tahun 1951. ***