Gretchen Mol s-a nascut pe 8 noiembrie 1972, in Deep River, Connecticut. Tatal ei era director la o scoala locala, iar mama artist. Parintii ei au divortat cand Gretchen era doar un copil. Mol a crescut intr-o casa in care creativitatea si imaginatia erau la ele acasa. A crescut alaturi de mama ei si fratele Jim, care isi dorea sa devina regizor de film. Din aceasta cauza, Mol a fost un subiect de inspiratie pentru fotografiile realizate de mama ei, si model pentru filmuletele realizate de catre fratele ei.
Desi Gretchen a avut parte de o educatie normala, inca de la inceput a inclinat catre performanta. A studiat teatrul muzical, a cantat in corul scolii si a urmat cateva cursuri de dans. Gretchen s-a mutat in New York dupa absolvirea liceului, s-a inscris la Academia Americana...