叶璇出生于浙江省杭州市,父亲、继母皆为美国纽约著名的华裔律师,爷爷是浙江工业大学的退休教授,继外婆是美国唐人街著名的命理师。叶璇从小接受良好教育,小学就读于原杭州朝晖四小小学(现为杭州市现代实验小学),从一年级起学习成绩就是一名,一直是班长。她从孩提时代就开始学习舞蹈、钢琴,三四岁就学《唐诗三百首》,小学时参加过沙孟海的书法培训班。叶璇9岁时父母离异,10岁随父亲移民美国,并由爷爷奶奶陪同前往。13岁时,叶璇的爷爷奶奶由于不适应国外的生活回到了中国,此时的叶璇向父亲提出独立居住,尔后她全权负责自己的生活(租房、交水电费、做饭、做菜)与学业,勤工俭学。叶璇中学就读于美国纽约市的一所公立中学—约翰·杜威高中(John Dewey High School),在校时,叶璇主修生物和化学,1998年,她参与导师研究的《电磁场和植物的关系》(Mung Beans and Magnetic Field)项目 ,由此获得有“小诺贝尔奖”之称的“英特尔国际科学与工程大赛”(Intel ISEF)植物学学科一等奖,这是全美公认要求最高、最精英的高中科学研究竞赛,评委中80%都是诺贝尔奖的获得者。叶璇在高中时期学完了大学微积分课程,高中毕业时她以全校第一名(180门功课全A)、全纽约数学第一名的优异成绩同时被哈佛大学、康奈尔大学、纽约大学等多家名校录取,该年已经于哈佛预备班学习的叶璇最终选择了为她提供全额奖学金的新常春藤学府韦尔斯利大学(Wellesley College),这所大学位于美国波士顿西郊,与麻省理工学院(MIT)和哈佛大学校际合作密切,该校培养出很多名人:如宋美龄、冰心、奥尔布赖特、希拉里等。[同时,她也听取了父亲的建议,选择了“政治科学”的专业,以便将来从事政治家、律师之类的工作。