Mia Farrow, doğum adı María de Lourdes Villiers, 1945 yılında Los Angeles, California'da dünyaya geldi. Oğlu John Farrow ve babası olan, İrlandalı oyuncu Maureen O'Sullivan'un en büyük kızı olarak, Farrow, Beverly Hills, California'da katı bir Katolik büyümüş. Yetişkinlik yıllarında moda modeli olarak çalışan Farrow, ilk olarak televizyon dizisi Peyton Place'da Allison MacKenzie rolüyle dikkatleri üzerine çekti. 1964'teki ilk film rolü, Guns at Batasi ile, Farrow aynı yılın Golden Globe Ödülleri'nde Yıldız Yılın Yeni Yıldızı ödülünü aldı. Ertesi yıl 21 yaşında Frank Sinatra ile evlendi.