卢耀如1931年出生于福建省福州市的一个较为贫困的城市平民家庭,家中兄妹8个,卢耀如排行老大。由于父亲常年在外地工作,只有母亲一人抚养他们兄妹,生活拮据。1937年进入福州私立文山女子中学附属小学学习。1943年进入福州市立初级中学学习。1944年由于福州被日寇侵占,休学一年,后通过考试跳班半年于春季毕业。1947年进入福州私立鹤龄英华中学高中部学习(现福建省师范大学附属中学)。高中时期每学期都以优异的成绩列于前5名之内,得到奖学金。1948年,清华大学航空系的沈元教授回福州探望母病,北平解放后难以返回清华,就在母校英华中学教书。卢耀如数理化成绩好,沈先生曾单独三次对他说:“自然科学的皇后是数学,数学的皇冠是数论,哥德巴赫猜想是皇冠上的明珠。你敢不敢摘这个明珠?”当时在英华中学也有校友来校说:“美国在田纳西河搞水利,有TVA(Tennessee Valley Authority,即田纳西流域管理局),中国在扬子江三峡修坝(孙中山先生曾构想),就是YVA。”这都给他留下了很深的印象。当时的中国贫穷、落后,他想应当在今后为科学救国而努力。