Rosamund Pike est née dans le quartier d'Hammersmith, à Londres. Elle est la fille unique des chanteurs d'opéra Caroline (née Friend) et Julian Pike. Son père est maintenant professeur de musique et directeur d'études d'opéra au Birmingham Conservatoire (en). La famille a voyagé en Europe où elle est emmené jusqu'à ce qu'elle à sept ans, suite aux carrières de ses parents jouant dans des spectacles3.
Elle a grandi à Bristol (Angleterre) avant d'intégrer l'université d'Oxford, d'où elle sort diplômée en littérature anglaise en 2001. C'est à l'université qu'elle contracte le goût du théâtre et acquiert de l'expérience en jouant dans de nombreuses pièces, principalement du théâtre classique, Shakespeare notamment.
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