德布罗意父母早逝。他从小就酷爱读书，中学时代显示出文学才华，18岁开始在巴黎索邦大学学习历史，1910年获文学学士学位。1911年，他听到作为第一届索尔维物理讨论会秘书的莫里斯谈到关于光、辐射、量子性质等问题的讨论后，激起了对物理学的强烈兴趣，特别是他读了庞加莱的《科学的价值》等书后，转向研究理论物理学。1913年，又获理学学士学位。第一次世界大战期间，他在埃菲尔铁塔上的军用无线电报站服役六年，熟悉了有关无线电波的知识。他的哥哥M·德布罗意是一位实验物理学家，从哥哥那里他了解到普朗克和爱因斯坦关于量子方面的工作，进一步引起对物理学的极大兴趣。经过一番思想斗争之后，德布罗意终于放弃了已决定的研究法国历史的计划，选择了物理学的研究道路。