Mathias Sturm wurde am 2. Mai 1958 als Sohn der Anneliese Sturm, geborene Buschstrauch und des Dipl. Ing. Siegfried Sturm in Stuttgart geboren. Im Alter von einem Jahr zog die junge Familie nach Campinas, später nach Caracas, im Alter von 14 Jahren kehrte er nach Deutschland zurück, wo er das Abitur und sein Physikstudium absolvierte und nach seiner Promotion seine erste Anstellung als Wissenschaftlicher Mitarbeiter des neugegründeten Max Planck Instituts antrat.