Início de vida
Pedro nasceu na manhã de 12 de outubro de 1798, no Palácio Real de Queluz, em Portugal. O nome foi escolhido em homenagem a São Pedro de Alcântara e o seu nome completo era Pedro de Alcântara Francisco António João Carlos Xavier de Paula Miguel Rafael Joaquim José Gonzaga Pascoal Cipriano Serafim de Bragança e Bourbon. Desde o seu nascimento recebeu o prefixo honorífico de "Dom".
O seu pai era o D. João, príncipe do Brasil. Os seus avós eram a rainha D. Maria I e o rei D. Pedro III de Portugal, que eram também sobrinha e tio, além de marido e mulher. Sua mãe era a infanta Carlota Joaquina, filha do rei Carlos IV de Espanha e da sua esposa Maria Luísa de Parma. Os pais de Pedro tiveram um casamento infeliz: Carlota Joaquina era uma mulher ambiciosa que procurava sempre defender os interesses espanhóis, mesmo em detrimento de Portugal. Havia relatos de que ela era infiel e desleal, chegando ao ponto de conspirar contra ele junto dos nobres portugueses insatisfeitos.
Pedro era o segundo filho menino mais velho de João e Carlota Joaquina, o quarto filho no total, tornando-se o herdeiro aparente de seu pai com o título de Príncipe da Beira em 1801, após a morte de seu irmão mais velho D. Francisco António. João desde 1792 atuava como regente em nome da sua mãe Maria I, que havia sido declarada mentalmente insana e incapaz de governar. Os pais de Pedro afastaram-se em 1802. D. João foi viver no Palácio Nacional de Mafra, enquanto Carlota Joaquina ficou no Palácio do Ramalhão. Pedro e os seus irmãos D. Maria Teresa, D. Maria Isabel, D. Maria Francisca, D. Isabel Maria e D. Miguel foram viver no Palácio de Queluz, onde vivia a avó. Só viam os pais em ocasiões de Estado.
Pedro em 1800, por Agustín Esteve.
Educação
No final de novembro de 1807, quando Pedro tinha apenas nove anos, o exército francês do imperador Napoleão Bonaparte invadiu Portugal e toda a família real portuguesa fugiu de Lisboa. A corte atravessou o oceano Atlântico até chegar, em março do ano seguinte, à cidade do Rio de Janeiro, então capital do Brasil, a maior e mais rica colónia de Portugal. Pedro leu Eneida de Virgílio durante a viagem e conversou com vários membros da tripulação do seu navio, aprendendo noções de navegação. No Brasil, após uma breve estada no Paço Real, Pedro e o seu irmão Miguel estabeleceram-se com o seu pai no Paço de São Cristóvão. Pedro amava o pai, apesar de nunca ter sido íntimo dele, ressentindo a constante humilhação que João sofria nas mãos de Carlota Joaquina por causa dos seus casos extraconjugais. Como resultado, quando adulto, Pedro abertamente chamava a sua mãe de "vadia", desprezando-a. As experiências de traição, frieza e negligência que passou quando era criança tiveram grande impacto na formação da sua personalidade e caráter.
A estabilidade emocional da sua infância foi proporcionada pela presença da sua aia Maria Genoveva do Rêgo e Matos e do seu aio e supervisor, o frei António de Arrábida, que se tornou o seu mentor. Ambos ficaram com a responsabilidade de zelar pelo bem-estar e educação do príncipe. Os seus estudos incluíam uma vasta área de temas, como a matemática, economia política, lógica, história e geografia. Pedro aprendeu a ler e a escrever em português, além de latim e francês. Também conseguia traduzir textos do inglês e entender alemão. Mais tarde como imperador, Pedro dedicaria pelo menos duas horas de seu dia para ler e estudar.
O historiador Otávio Tarquínio de Sousa considerou que Pedro "era sem sombra de dúvida inteligente, astuto e perspicaz". Mas o historiador Roderick J. Barman destacou-lhe a natureza "muito efervescente, muito errática e muito emocional". Pedro permaneceu sempre impulsivo, sem avaliar as consequências das suas decisões e com dificuldade em adaptar-se a mudanças. D. João jamais permitiu que alguém disciplinasse o filho. Este às vezes contornava sua rotina de duas horas de estudos diários ao dispensar seus instrutores para poder realizar atividades que considerava mais interessantes.
Pedro c. 1809, por Francesco Bartolozzi.