Pierre Philippe Marie Aristide Denfert-Rochereau naît le 11 janvier 1823 à Saint-Maixent (Deux-Sèvres), dans une famille de moyenne bourgeoisie originaire du Poitou, protestante depuis le XVIe siècle. Pas de militaires parmi ses ascendants : son grand-père était marchand de tissu, son père précepteur. Parmi ses oncles, on trouve un régent de collège puis inspecteur d’académie, un procureur impérial et un manufacturier. Le jeune homme, après de solides études dans les lycées de Toulouse, Poitiers puis à Louis le Grand, envisage plutôt une carrière dans les Ponts et Chaussées. Il se présente ainsi en 1841 au concours de l’École polytechnique. Après un premier échec causé par ses faiblesses en dessin, il est finalement admis en septembre 1842. Il en sort 56e deux ans plus tard – place qui ne lui permet pas d’embrasser la carrière d’ingénieur à laquelle il aspirait.
Faute de situation dans l’industrie, Denfert-Rochereau cède à la pression familiale et s’engage dans l’armée. Passionné par les sciences et les techniques, en particulier par le chemin de fer naissant, il restera constructeur dans l’âme bien davantage que militaire, la guerre étant pour lui « » dont il convient de faire cesser au plus vite les régiment du génie dont il suit les garnisons successives : Montpellier, Mâcon, Bourg-en-Bresse, Paris, Dijon, Avignon, Toulon…