Dean George Tanaka[1] dilahirkan pada 31 Julai 1966,[2] di Mount Clemens, Michigan,[3] kepada Roger Tanaka, seorang askar tentera AS, dan pelakon Sharon Thomas.[4] Melalui bapa kandungnya, Cain sebahagiannya berketurunan Jepun, dengan selebihnya keturunannya ialah Wales, Ireland dan Kanada Perancis.[5] Cain telah berkata tentang bapa kandungnya, yang tidak pernah ditemuinya: "Dia bukan jenis lelaki yang saya inginkan. Dia seorang suami yang tidak setia dan bukan seorang bapa." Tidak lama selepas kelahiran Dean, ibunya, yang meneruskan kerjaya lakonan, membawa Cain dan abangnya Roger ke Los Angeles. Pada tahun 1969, Sharon kemudiannya berkahwin dengan pengarah filem Christopher Cain, yang mengambil Dean dan Roger sebagai anak angkat. Pasangan itu berpindah ke Malibu, California, dan kemudian mempunyai seorang anak perempuan, Krisinda.[6] [4]