Джейн родилась в Нью-Йорке в тот момент, когда Генри играл в спектакле на Бродвее. Фрэнсис была настолько огорчена рождением дочери вместо ожидаемого сына, что все ее чувства к Джейн буквально заморозились. Она немедленно передала Джейн медсестре и отказала ей в малейшей привязанности, что было во многом похоже на поведение матери Марии Каллас, которая также хотела сына. Фонда позже сказала: «Мне никогда не нравилось, как она прикасается ко мне, потому что я знала, что на самом деле она не любит меня». Кровная близость так никогда себя и не проявила, и это будет преследовать их обеих многие годы.
Джейн была ребенком обоих побережий и вернулась в Голливуд вскоре после своего рождения по маршруту, по которому она будет путешествовать неоднократно годы и годы. Она была сверхподвижным сорванцом, одержимая стремлением завоевать любовь своего отца. Она говорила в интервью журналу «Ms.»: «На меня только одни человек оказывал влияние, но мощное и решительное, эго был мой отец. Он имел власть. Все вокруг было наполнено его присутствием, даже когда его там не было…. Я стала сыном моего отца, его сорванцом. Я собиралась быть храброй, завоевать его любовь, быть жестокой и сильной». В восьмидесятых она даже осмелилась сказать: «У меня всегда была глубоко укоренившаяся психологическая потребность быть мальчиком».
Фонда была толстушкой но сравнению с изящной матерью, которая постоянно придиралась к ее весу. Это непрекращающееся психологическое давление в конечном счете привело к встрече двадцатилетней Фонды с тяжелой анорексией и булимией. Фонда признавалась своим изголодавшимся но материнской любви детям: «Когда я была совсем маленькой девочкой, я мечтала о чем угодно, но больше всего мои мечтания были связаны с основной потребностью любого человека: чтобы его любили, и чувствовала себя полностью разбитой из-за неудовлетворенности этой потребности». Единственная причина для ее безумной жажды привязанности заключалась в бесконечном отсутствии Генри. Джош Логан, крестный отец Джейн и самый лучший друг Генри, характеризовал его как невыносимо холодного, жестокосердного отца. Брук Говард, подруга детства Джейн, вспоминала: «Хенк ужасал любого», его никогда не было рядом. Логан добавлял: «Казалось, что Генри всегда где-то в другом месте, даже когда он был в соседней комнате. Он не знал, как проявить любовь к своей семье, а может быть, именно этого и не хотел делать». Джейн сказала однажды: «Я благоговела перед моим отцом. Уже довольно взрослой девушкой я готова была вытворять что угодно, лишь бы привлечь к себе его внимание». Джейн так ненавидела свою мать, что однажды заявила ей, что всегда желала, чтобы ее матерью была Кэтрин Хепберн.
Джейн провела свои первые годы в Калифорнии, где была окружена суровой заботливостью со стороны гувернантки, которая отбивала у нее охоту к объятиям и поцелуям. Гувернантка говорила, что привязанность могла бы сделать Джейн эмоционально слишком зависимой. Это было идентично условиям воспитания Теда Тернера, созданным его отцом, желавшим заставить сына чувствовать опасность. Ранний сенсорный и эмоциональный голод, кажется, приводил к противоположным результатам, поскольку сформировал ее в эмоционально зависимого взрослого. Джейн посещала целый ряд школ-пансионов и частных училищ, начиная с Брентвуд-тауна и дневной школы в Калифорнии. Ее мать становилась все больше и больше ненадежна и невротична. В течение войны Фрэнсис пыталась сойтись с другими мужчинами и лечиться от состояния депрессии (что мало отличалось от действий матери Глории Стайнем). Джейн искала спасения в занятиях лошадьми, атлетикой и в книгах. В своей подруге и соседке Брук Говард она находила выход своим эмоциям и привязанность. Мать Брук была первой женой Генри, я два семейства много лет поддерживали странные близкие отношения, пока мать Брук не покончила с собой. Брук вспоминала об этом периоде: «Все мы словно благоговели перед Джейн. Казалось, ничто не может расстроить ее. Она была подтянутая, очень уверенная в себе и очень жесткая. Как закаленная сталь». В душе Джейн навсегда запечатлелось ощущение замкнутости и смущения. Когда Генри получил заглавную роль в «Господине Робертсе» на Бродвее в 1948 году, Джейн исполнилось одиннадцать. Семья вновь отправилась в Гринвич, штат Коннектикут, где Джейн поступила в Гринвичское училище. Ее ближайшая подруга Брук Говард вскоре присоединилась к ее семье.
В Коннектикуте мать Джейн вновь стала вести отшельнический образ жизни. Фактически она никогда не оставляла спальни и превратилась в домашнего тирана. Джейн была полностью предоставлена самой себе и в этих условиях обрела чрезвычайную самоуверенность. Отец ее постоянно отсутствовал, а мать была психически больна. Не испытывая никакой эмоциональной привязанности к матери, Джейн росла полной хозяйкой собственной судьбы, и такой самостоятельной женщиной она вошла в сложный подростковый возраст. В этот момент Генри предложил Фрэнсис развестись, чтобы он мог жениться на двадцатиоднолетней Сьюзан Бланчард, приемной дочери Оскара Хаммерштейна, чем ускорил наступление беды. Фрэнсис была настолько потрясена, что у нее наступил нервный срыв, из-за чего ее отправили в психиатрическую лечебницу «Остен Риггс». 14 апреля, 1950, мать Фонды покончила с собой, воспользовавшись одним из бритвенных лезвий Генри, она перерезала горло от уха до уха. В это время Джейн было двенадцать, а ее брату Питеру только десять лет. Детям сказали, что у матери был сердечный приступ, и только позже они узнали ужасную правду от друзей.
Генри женился на Сьюзан Бланчард через девять месяцев после самоубийства Фрэнсис, и Джейн наконец обрела пример для подражания, которая вызывала у нее восхищение; Сьюзан была всего лишь на десять лет старше и нежно любила ее. Питер Фонда, любимчик матери, был буквально раздавлен, узнав о ее смерти. Он попытался застрелиться, когда его отец и Сьюзан проводили свой медовый месяц, и в течение целых четырех дней был между жизнью и смертью. В течение следующих нескольких лет жизнь Джейн была еще более лихорадочна, чем раньше, раздираемая путешествиями, переездами и семейными скандалами. Она поступила в школу-пансион Эммы Виллар в пригороде Нью-Йорка, где прославилась как независимая отступница. Одна из ее школьных подруг вспоминала: «Джейн был прирожденным лидером и никогда не боялась оказаться в центре внимания». Она постоянно оспаривала строгую власть школы. Одно из правил пансионата, например, требовало, чтобы к обеду все студентки надевали туфли с высокими каблуками и жемчуг. К очередному обеду Джейн вышла, гордо ступая на высоких каблуках и сверкая жемчугом, в соответствии с упомянутым требованием к студенткам; правда, больше на ней ничего не было. Многолетняя привычка к уверенности в себе приучила ее к неповиновению и бунтарству, и она не боялась показать это.
Фонда поступила в колледж Ваззара, где после четырех лет обучения в средней школе «только для девушек», она вдруг не на шутку разошлась, обнаружив вокруг себя внимательных и взрослых мужчин. Ее подруга Брук тоже поступила в Ваззар, чтобы быть рядом с нею, и, несколько сглаживая и смягчая, вспоминала: «Джейн никто не считал образцовой студенткой. Она провела весь свой первый курс не заходя в классную комнату». Фонда и сама позже говорила: «Я полностью сошла с катушек». Она жила в Ваззаре целиком предоставленная самой себе. Одна из воспитанниц этой школы по секрету говорила: «Она была абсолютно неразборчива в друзьях — для нее это было не сложнее, чем пошутить за столом». Она пропускала комендантские часы и исчезала на несколько дней подряд. Ее отец женился на графине Эфдеро Франчетти, когда Джейн Фонда заканчивала первый курс, его четвертый брак только усилил эмоциональный беспорядок в душе дочери. Джейн договорилась с отцом, что он позволит ей бросить опостылевший Ваззар и отправиться в Париж для изучения искусства в Сорбонне. Фонда прекрасно разбиралась в психологии и, зная своего отца, сделала все, чтобы великий актер не захотел огорчать свою дочь категорическим отказом, обуреваемый любовью. Генри, разумеется, дал согласие и устроил ее в Школу Искусств в Париже. Позднее она признавалась, что вела в Париже, на Левом берегу, далеко не монашескую жизнь с попойками и распутством: «Я отправилась в Париж, чтобы стать живописцем, но прожила там больше шести месяцев, так никогда и не раскрыв мои краски». Маленькая Леди Джейн крепко стояла на пути к становлению Вызывающей Джейн начала шестидесятых.