Née de parents français le 12 septembre 1961 à Pierrefonds (arrondissement de Montréal), Mylène Gautier passe son enfance au Québec avec ses aînés, son frère Jean-Loup (décédé en 1996) et sa sœur Brigitte. Elle dit n’avoir que peu de souvenirs de cette période, hormis un paysage de plaines enneigées qui la marquera à jamais. Fin des années 1960, elle emménage à Ville-d’Avray, en banlieue parisienne, où naîtra alors son dernier frère de 8 ans son cadet. Adolescente plutôt solitaire aux cheveux courts avec une allure « garçon manqué », elle passe ses vacances dans la Bretagne natale de ses parents dont elle aime les paysages tourmentés. Elle envisage de devenir monitrice d’équitation, et se rend fréquemment au chevet d’enfants malades hospitalisés (notamment auprès d’enfants tétraplégiques de l’Hôpital de Garches) - une activité qu’elle poursuit encore aujourd’hui. Elle quitte le lycée à la fin des années 1970 et déménage à Paris. Elle suit alors une formation théâtrale au cours Florent afin de devenir comédienne, et enchaîne plusieurs petits boulots, notamment dans le mannequinat pour des catalogues ou des publicités