大明萬曆四十年（1612年），距山海關約一百二十裏處的中後所城（今遼寧綏中縣城）內，一個男嬰呱呱墜地。嬰兒的父親叫吳襄，先祖本居江南高郵州（今江蘇高郵），大約在吳襄父輩時舉家遷到遼東錦州一帶生活。此時的吳家尚未發跡，在經曆了一段飼養、販賣騾馬的營生後，吳襄棄商從軍，投入遼東名將李成梁麾下，成為廣寧前屯衛中後千戶所的一名低級軍官。依據家譜，吳襄給這個新生兒取名三桂，字長白，又一字月先。盡管在此之前，吳襄已育有一子，取名三鳳，但再為人父的吳襄仍難掩心中喜悅，懷抱幼子於祖先靈前，祈禱上天保佑孩子健康成長。他無法預料的是，三十二年後，這個孩子竟成為了左右曆史的關鍵人物。
像大多數父母一樣，吳襄希望兒子多讀書，將來考取功名，光宗耀祖，故而四處延聘名師來教導吳三桂。但童年時期的吳三桂活潑好動，加之生長在軍中，受環境影響，他對讀書並不感興趣，倒是樂於習武打獵，逐漸練就了一身刀馬騎射的本領。吳襄看出兒子並非讀書的材料，也就順其自然，樂得子承父業。
此時吳家時來運轉，吳襄在天啟二年（1622年）考取武舉，隨後又得到錦州總兵祖大壽的賞識，將妹妹許配給吳襄。這種聯姻在軍官家庭之間比較平常，但對吳氏父子來說，則是通往權力高峰的關鍵一步。
祖大壽，字複宇，明末遼東寧遠（今遼寧興城）人，曾先後追隨王化貞、孫承宗、袁崇煥等人鎮守遼東，在寧遠保衛戰、寧錦大捷、北京保衛戰中都立下了汗馬功勞，官至左都督、少保兼太子太保、總兵官，是明末遼東地區最具威望的武將之一。祖大壽所在祖氏家族幾世從軍，同輩兄弟祖大樂、祖大名、祖大成、祖大弼、祖大春等，子侄輩祖澤潤、祖澤洪、祖澤遠、祖澤淳、祖澤源、祖澤沛等，孫輩祖良璧等，甚至養子祖可法，家仆祖寬等，皆為明末著名統兵將領，有“祖家軍”之稱，是明末關外除李成梁家族外最有權勢的家族軍事集團。有了這樣一位功高權重的大舅子作靠山，吳氏父子自然前程無憂。
此後，吳襄在祖大壽手下任參將，吳三桂的哥哥吳三鳳也是祖大壽麾下部將，駐守大淩河。而吳三桂則在父親和舅父的悉心調教下逐漸成長。由於天資聰慧，加之不凡的親屬背景，吳三桂在少年時即開始嶄露頭角。
16歲那年（1627年），吳三桂赴北京應試武科，一舉摘得武舉第一名，取得了武官資格，返回遼東後便前往舅舅祖大壽麾下任中軍官，正式開始了他的軍事生涯。
此時正值明金戰爭的關鍵時刻。崇禎二年（1629年）十月，後金大汗皇太極親率五萬八旗勁旅，繞道內蒙古突入長城，包圍京師。明朝的崇禎皇帝又誤中後金“反間計”，將赴京“勤王”的薊遼督師袁崇煥以“通敵謀反罪”淩遲處死。袁崇煥部將祖大壽及吳襄父子等勤王遼兵在得到朝廷宣諭慰勞後，繼續參與保衛京師的戰鬥，直到後金撤軍。次年二月，祖大壽率部返回遼東，駐守於建昌城內（遼寧淩源）。在這裏，吳三桂麵臨了人生中第一次生死抉擇。
一天，吳襄率幾百人出城偵察，突遇後金主力數萬人，很快陷入敵陣，無法突圍。留在城中的吳三桂見此情景，心急如焚，跪在祖大壽麵前痛哭流涕，懇請舅父發兵為吳襄解圍。但此時建昌城內不過駐紮幾千明軍，祖大壽以雙方兵力相差懸殊為由，拒不出戰。並聲稱：“我奉命在此鎮守，不能輕舉妄動，萬一出戰失利，責任重大，難辭其咎！”眼看父親性命難保，吳三桂起身擦幹眼淚，毅然率家丁二十餘人飛馬奔向城外，殺入了數萬後金兵的包圍圈中。此時的吳三桂已將生死置之度外，憑著一股血氣，帶領這二十餘名家丁橫衝直撞，如入無人之境， 迅速殺到父親身邊。他催馬疾呼：“隨我來！”便帶領吳襄殘部向外突圍。在城樓遙望的祖大壽見此情景，下令明軍擂鼓助威，一時聲勢大振。而後金方麵本想引明軍主力出城交戰，故對吳襄所部圍而不打，此刻突然遭遇吳三桂這種以卵擊石的反常舉動，一時慌了手腳，懷疑明軍有詐，便聽任吳氏父子突出了重圍。