Pike dilahirkan di Hammersmith, London, satu-satunya anak kepada penyanyi opera, Caroline (née Friend) dan Julian Pike.[3] Bapa Pike adalah profesor muzik dan ketua Kajian Opera di Birmingham Conservatoire.[4]

Keluarga Pike menjelajah seluruh Eropah sehingga beliau berumur tujuh tahun, mengikuti ibu-bapanya dimana-dimana sahaja mereka melakukan persembahan.[4] Pike mendapat biasiswa ke Sekolah Badminton di Bristol,[4] dan ketika muncul sebagai Juliet dalam sebuah produksi Romeo dan Juliet di National Youth Theatre, beliau dijumpai oleh seorang agen yang membantunya memulakan karier profesional.[4]

Selepas ditolak oleh setiap sekolah pentas yang dimohonnya, beliau mendapat tempat di Kolej Wadham, Oxford dimana beliau menamatkan pengajian.[4] Beliau mengambil cuti setahun untuk mengejar karier lakonan, mendapat pengalaman pentas dalam Skylight, All My Sons dan beberapa lakonan oleh Shakespeare; beliau mendapat ijazah kelas Kedua Atas pada tahun 2001.[5]