Nagypolgári családból származott. A család távolságot tartott az egyháztól; az édesapát nem érdekelte a vallás. Nem volt nacionalista, a polgári demokratikus, parlamenti képviseletű Weimari Köztársaság felé nyitott.
Az érettségi után Tübingenben tanult teológiát. Ezt követte 1924-es tartózkodása Rómában, ezután tanulmányait Berlinben folytatta. 1927-ben Reinhold Seebergnél doktorált a Szentek közössége című munkájával, 1928-ban letette az „első teológiai vizsgát”, és az „Akt und Sein” című dolgozatával habilitált Berlinben. A munka rendkívül nehéz és igényes. Bonhoeffer a transzcendentális filozófiával foglalkozik benne és a cselekvés - lét értelmezését vizsgálja a filozófiában. 1930-ban egy évig New York-ban, az Union Theological Seminary-n tanul.Egyesült Államok-beli tartózkodása erősen meghatározó volt számára. 1931 júniusában visszatért Berlinbe és segédlelkész lett Prenzlauer Berg-ben — 25 évesen túl fiatal volt ahhoz, hogy parókus lelkész lehessen — ugyanakkor magántanár lett az egyetemen.