Большинство предков Толкина по линии отца были ремесленниками. Род Толкинов происходит из Нижней Саксонии, однако с XVIII века предки писателя поселились в Англии, «быстренько превратившись в коренных англичан», по выражению самого Толкина. Толкин выводил свою фамилию из немецкого слова tollkühn, которое означает «безрассудно храбрый». Несколько семей с фамилией Tolkien и её вариантами по сей день живут на северо-западе Германии, прежде всего в Нижней Саксонии и Гамбурге. Один немецкий писатель предположил, что фамилия, скорее всего, произошла от названия деревни Tolkynen близ Растенбурга в Восточной Пруссии (ныне северо-восточная Польша), хотя до Нижней Саксонии там далеко. Название этой деревни, в свою очередь, происходит из вымершего прусского языка.

Джон Рональд Руэл Толкин родился 3 января 1892 года в Блумфонтейне, Оранжевое Свободное государство (теперь Свободное государство, ЮАР). Его родители, Артур Руэл Толкин (1857—1895), управляющий английского банка, и Мейбл Толкин (урождённая Саффилд) (1870—1904), прибыли в Южную Африку незадолго до рождения сына в связи с продвижением Артура по службе. 17 февраля 1894 года у Артура и Мейбл родился второй сын, Хилари Артур Руэл.

В феврале 1896 года после смерти отца семейства семья Толкин возвращается в Англию. Оставшись одна с двумя детьми, Мейбл просит помощи у родственников. Возвращение домой было тяжёлым: родственники матери Толкина не одобряли её брака. После смерти отца от ревматической лихорадки, семья поселилась в Сэйрхоуле (англ. Sarehole), возле Бирмингема. Мейбл Толкин осталась одна с двумя маленькими детьми на руках и с очень скромным доходом, которого только-только хватало на проживание. Стремясь найти опору в жизни, она погрузилась в религию, приняла католичество (это привело к окончательному разрыву с родственниками-англиканами) и дала детям соответствующее образование, в результате Толкин всю жизнь оставался глубоко религиозным человеком. Твёрдые религиозные убеждения Толкина сыграли значительную роль в обращении К. С. Льюиса в христианство, хотя, к разочарованию Толкина, Льюис предпочёл англиканскую веру католической.
Мейбл также научила сына основам латинского языка, а также привила любовь к ботанике, и Толкин с ранних лет любил рисовать пейзажи и деревья. К четырём годам, благодаря стараниям матери, малыш Джон уже умел читать и даже писал первые буквы. Он много читал, причём с самого начала невзлюбил «Остров сокровищ» Стивенсона и «Гаммельнского крысолова» братьев Гримм, зато ему нравилась «Алиса в Стране чудес» Льюиса Кэрролла, истории про индейцев, произведения Джорджа Макдональда в стиле фэнтези и «Книга Фей» Эндрю Лэнга. Мать Толкина умерла от диабета в 1904 году, в возрасте 34-х лет; перед смертью она доверила воспитание детей отцу Френсису Моргану, священнику Бирмингемской церкви, сильной и неординарной личности. Именно Френсис Морган развил у Толкина интерес к филологии, за что тот был впоследствии очень благодарен ему.
Дошкольный возраст дети проводят на природе. Этих двух лет Толкину хватило на все описания лесов и полей в его произведениях. В 1900 году Толкин поступает в школу короля Эдварда (King Edward’s School), где он выучил древнеанглийский язык и начал изучать другие — валлийский, древненорвежский, финский, готский. У него рано обнаружился лингвистический талант, после изучения староваллийского и финского языков он начал разрабатывать эльфийские языки. Впоследствии он учился в школе святого Филиппа (St. Philip’s School) и оксфордском колледже Эксетер.

В 1911 году во время обучения в школе короля Эдварда (англ.)русск. (г. Бирмингем) Толкин с тремя друзьями — Робом Джилсоном (англ. Rob Gilson), Джеффри Смитом (англ. Geoffrey Smith) и Кристофером Уайзменом (англ. Christopher Wiseman) — организовали полусекретный кружок, именуемый ЧКБО — «Чайный клуб и барровианское общество» (англ. T.C.B.S., Tea Club and Barrovian Society). Такое название связано с тем, что друзья любили чай, продававшийся около школы в универсаме Барроу (англ. Barrow), а также в школьной библиотеке, хотя это было запрещено. Даже после окончания школы члены ЧК поддерживали связь, например, встретились в декабре 1914 года в доме Уайзмена в Лондоне.
Летом 1911 года Толкин побывал в Швейцарии, о чём впоследствии упоминает в письме 1968 года, отмечая, что путешествие Бильбо Бэггинса по Туманным Горам основано на пути, который Толкин с двенадцатью товарищами проделал от Интерлакена до Лаутербруннена. В октябре того же года он начал своё обучение в Оксфордском университете (Эксетер-колледж).

В 1908 он встречает Эдит Мэри Бретт, оказавшую большое влияние на его творчество.
Влюблённость помешала Толкину сразу поступить в колледж, к тому же Эдит была протестанткой и на три года старше его. Отец Френсис взял с Джона честное слово, что тот не будет встречаться с Эдит, пока ему не исполнится 21 год — то есть до совершеннолетия, когда отец Френсис переставал быть его опекуном. Толкин выполнил обещание, не написав Мэри Эдит ни строки до этого возраста. Они даже не встречались и не разговаривали.
Вечером, в тот же день, когда Толкину исполнился 21 год, он написал Эдит письмо, где объяснялся в любви и предлагал руку и сердце. Эдит ответила, что уже дала согласие на брак с другим человеком, потому что решила, что Толкин давно забыл её. В конце концов, она вернула обручальное кольцо жениху и объявила, что выходит замуж за Толкина. Кроме того, по его настоянию она приняла католичество.
Помолвка состоялась в Бирмингеме в январе 1913 года, а свадьба — 22 марта 1916 года в английском городе Уорик, в католической церкви Св. Марии. Их союз с Эдит Бретт оказался долгим и счастливым. Супруги прожили вместе 56 лет и воспитали 3 сыновей: Джона Фрэнсиса Руэла (1917), Майкла Хилари Руэла (1920), Кристофера Руэла (1924), и дочь Присциллу Мэри Руэл (1929).

В 1914 году Толкин записался в Корпус военной подготовки, дабы оттянуть призыв на военную службу и успеть получить степень бакалавра. В 1915 году Толкин с отличием закончил университет и пошёл служить лейтенантом в полк Ланкаширских стрелков; вскоре Джон был призван на фронт и участвовал в Первой мировой войне.
Джон пережил кровавую битву на Сомме, где погибло двое его лучших друзей из ЧК («чайного клуба»), после чего возненавидел войны, заболел сыпным тифом и после длительного лечения был отправлен домой с инвалидностью. Последующие годы он посвятил научной карьере: сначала преподаёт в Университете Лидса, в 1922 году получил должность профессора англо-саксонского языка и литературы в Оксфордском университете, где стал одним из самых молодых профессоров (в 30 лет) и скоро заработал репутацию одного из лучших филологов в мире.
В это же время он начал писать цикл мифов и легенд Средиземья (англ. Middle-Earth), который позже станет «Сильмариллионом». В его семье было четверо детей, для них он впервые сочинил, рассказал, а потом записал «Хоббита», который был позже опубликован в 1937 году сэром Стэнли Ануином. «Хоббит» пользовался успехом, и Ануин предложил Толкину написать продолжение; однако работа над трилогией заняла длительное время и книга была закончена только в 1954 году, когда Толкин уже собирался на пенсию.
Трилогия была опубликована и имела колоссальный успех, что немало удивило автора и издателя. Ануин ожидал, что потеряет значительные деньги, но книга лично ему очень нравилась, и он очень хотел опубликовать произведение своего друга. Для удобства издания книга была поделена на три части, чтобы после публикации и продажи первой части стало понятно, стоит ли печатать остальные.

В 1914 году Великобритания вступила в Первую мировую войну. Родственники Толкина были шокированы тем, что он не сразу записался добровольцем в британскую армию. Вместо этого Толкин начал курс обучения, отложив поступление в армию до получения учёной степени в 1915 году. После этого он был комиссован в Ланкаширский фузилёрный полк в звании второго лейтенанта. Он проходил 11-месячную подготовку в 13-м батальоне в Стаффордшире на Каннок Чейс (англ. Cannock Chase). «Джентльмены редко встречаются среди начальства и, если честно, человеческие особи тоже», — негодовал Толкин в письме к Эдит. 4 июня 1916 года Толкин в составе 11-го батальона Британских экспедиционных войск, в который он был перемещён, отправился во Францию. Его переезд на военном транспорте вдохновил его на написание поэмы The Lonely Isle («Одинокий остров»). Позднее он писал: «Младшие офицеры долгое время находились в состоянии шока. Расставание с моей женой тогда… было подобно смерти».
Толкин служил связистом на реке Сомма, где принимал участие в битве на гребне Типваль (англ. Battle of Thiepval Ridge) и последующего штурма Швабского редута (англ. Schwaben Redoubt). Согласно Джону Гарту (англ. John Garth):
Несмотря на то что армия Китченера сохранила старые общественные порядки, классовое разделение между людьми, попавшими в отчаянное положение вместе, ослабло. Толкин писал, что пережитое научило его «глубокой симпатии и сочувствию к простым солдатам, особенно из аграрных стран». Он был очень благодарен за этот урок.

Время боёв для жены Толкина Эдит было величайшим стрессом, она пугалась каждого стука в дверь, боясь, что принесут известия о смерти мужа. Из-за цензуры, принятой в почте Британской армии, Толкин разработал секретный код, который использовал для написания писем домой. Благодаря этому коду Эдит могла прослеживать перемещения мужа на карте Западного Фронта.
27 октября 1916 года Толкин заболел окопной лихорадкой, распространяемой вшами, во множестве обитавшими в блиндажах. По воспоминаниям преподобного Мервина С. Иверса (англ. Mervyn S. Evers), капеллана англиканской церкви в Ланкаширский фузилёрном полку:
Однажды мне довелось ночевать с бригадным командиром пулемётного подразделения (англ. Brigade Machine Gun Officer) и связистом в захваченном германском блиндаже… Мы пролежали в койках всю ночь в надежде на сон, но это было бесполезно. Стоило нам лечь, как тут же активизировались орды вшей. Так что мы отправились к медику, который также был в блиндаже со своим оборудованием, и он дал нам немного мази, которая, как он заверил, должна была защитить от мелких паразитов. Мы полностью смазались составом и с большой надеждой легли снова, но это не помогло. Было похоже, что вместо того, чтобы отпугивать вшей, это подействовало на них как аперитив перед едой и мелкие надоеды возобновили свой пир с повышенным аппетитом.

Толкин был освобождён от военной службы и 8 ноября 1916 года отправлен в Англию. Множество дорогих ему школьных друзей, в том числе Гилсон и Смит, не вернулись с войны. В последующие годы Толкин с негодованием заявлял, что те, кто нашёл в его работах параллели со Второй мировой войной, были совершенно не правы:
Для того, чтобы полностью прочувствовать тяжесть военной тьмы, нужно побывать под ней лично, но спустя годы все чаще забывается, что быть схваченным войной в юношеском возрасте в 1914-м ничуть не менее ужасно, чем в 1939-м и последующих годах. В 1918-м почти все мои близкие друзья были мертвы.

Слабый и истощённый Толкин провел остаток войны в госпиталях и гарнизонах, считаясь негодным по здоровью для основной службы.
В течение его восстановления в сельском доме в Литтл Хейвуд (англ. Little Haywood) в Стаффордшире Толкин начал работать над «Книгой утраченных сказаний» (англ. The Book of Lost Tales), начиная с «Падения Гондолина» (англ. The Fall of Gondolin). На протяжении 1917 и 1918 годов он пережил несколько обострений болезни, но восстановился достаточно для того, чтобы нести службу в различных военных лагерях и дослужился до лейтенанта. В это время Эдит родила их первого ребёнка, Джона Френсиса Руэла Толкина (англ. John Francis Reuel Tolkien).
Когда Толкин служил в Кингстон-апон-Халл (англ. Kingston upon Hull), они с Эдит ходили гулять в лес, вблизи поселка Рус (англ. Roos), и Эдит танцевала для него на поляне между цветами болиголова. После смерти жены в 1971 году, Толкин вспоминал:
Я никогда не называл Эдит Лютиэн, но она была первоисточником истории начала главной части «Сильмариллиона». Я впервые осознал это на небольшой лесной полянке, заполненной болиголовом возле Руса в Йоркшире (где я недолго находился на аванпосте Гарнизона Хамбер (англ. Humber Garrison) в 1917 году, и она могла немного пожить со мной). В те дни её волосы были цвета воронова крыла, кожа светлой, глаза яснее, чем когда-либо, и она могла петь и танцевать. Но история пошла по другому пути, и я остался в стороне и не могу ничего поделать с жестоким Мандосом (англ. Mandos).
Такие впечатления вдохновили Толкина на рассказ о встрече Берена и Лютиэн и он часто упоминал о Эдит как о «моей Лютиэн».

В начале Второй мировой войны кандидатура Толкина рассматривалась на должность дешифровщика. В январе 1939 года у него осведомились о возможности служить в криптографическом департаменте министерства иностранных дел в случае чрезвычайного положения. Он согласился и прошёл курс обучения в Лондонском штабе Центра правительственной связи. Как бы то ни было, хотя Толкин был весьма проницательным для того, чтобы стать дешифровщиком, в октябре его информировали, что на данный момент правительство в его услугах не нуждается. В итоге он никогда больше не служил.
В 2009 году «Дейли телеграф» заявила, что Толкин по неизвестной причине отказался от предложения быть рекрутом на постоянной основе с жалованием 500 фунтов в год.

Хотя Толкин терпеть не мог Адольфа Гитлера и нацизм, он был потрясён бомбардировкой Германии союзными войсками. В 1945 году Толкин писал сыну Кристоферу:
Предполагается, что мы достигли той стадии цивилизованности, на которой, возможно, казнить преступника по-прежнему необходимо, но нет нужды злорадствовать или вздергивать рядом его жену и ребенка, под гогот орочьей толпы. Уничтожение Германии, будь оно сто раз заслужено, — одна из кошмарнейших мировых катастроф. Ну что ж, мы с тобой бессильны тут что-либо поделать. Такова и должна быть мера вины, по справедливости приписываемая любому гражданину страны, который не является при этом членом ее правительства. Ну что ж, первая Война Машин, похоже, близится к своему конечному, незавершенному этапу — при том, что в результате, увы, все обеднели, многие осиротели или стали калеками, а миллионы погибли, а победило одно: Машины.