陈晓旭1965年10月29日出生于辽宁省鞍山市，就读于鞍山市铁东区胜利小学和鞍山市铁东区第十五中学。
父母均在鞍山京剧团任职，父亲任导演，母亲任学员班教师，父母希望晓旭能女承父业，可她不喜欢京剧，却醉心于芭蕾。10岁的时候，她拥有了一双红舞鞋，开始学习芭蕾。那时，她常常在全校乃至全市的舞台上演出著名舞剧《白毛女》中的“北风吹”。晓旭的学校到家里有一条很长的马路。“在许多寂静的早上，我一路跳着舞步去上学。那时我梦想跳进省里最出色的芭蕾学校。经过两年学习，我开始了试演。”
70年代中期，中国大多数人基本保持相同的发式和着装。但她一直想与众不同，喜欢漂亮的东西，即使同样的辫子，也要辫得别出心裁。
当时，学生要经常到工厂、农场体验劳动。由于母亲的宠爱，常常随顺她的小诡计，使她可以逃避劳动去学心爱的舞蹈，以至学校的人都认为她娇气。“这一点也成为我终生需要克服的习气。”
但是她学习芭蕾非常用功，12岁时就已经可以做白毛女倒踢紫金冠的高难度动作。但在晓旭通过了所有的芭蕾考核后，一纸政审鉴定击碎了她的芭蕾梦。她落选了，因为芭蕾舞团对她的评语上写着：“这是资本主义的苗子”，老师最终选择了其他女孩。晓旭后来回忆时说：“现在回头看，我非常感恩这位写评语的老师。她是第一个教我审视自己的人，如果没有那一次的挫折，我就不会有后来的成就。”
陈晓旭1978年进入鞍山杂技团，开始了每天艰苦练功的生活，并任报幕员，半年后转入鞍山话剧团，但每天只能打打下手，演一些小配角，算个学员。
晓旭自幼喜爱读书，3岁时，父母便开始教她读古诗。12岁时，她放弃了舞蹈，却迷上了书本，开始在日记中写诗，尽管她只有十几岁，却满纸悲天悯人的惆怅。母亲见她当时的情况，给她办了一个图书证，从图书馆借了很多书阅读。当时最喜欢的书是夏洛蒂·勃朗特的《简·爱》、雨果的《悲惨世界》和曹雪芹的《红楼梦》。
此后便开始在杂志《青年诗人》上发表自己的诗，14岁时发表的第一首诗作是《我是一朵柳絮》，那时的她从未谈过恋爱，却写了许多爱情诗。诗人气质也是后来王扶林导演选择她出演林黛玉的重要原因之一。