1781年6月9日，乔治·史蒂芬孙在英国东北部的纽卡斯尔市郊出生。乔治的父亲是老式蒸汽抽水机的司炉，母亲是当地一位染工的女儿，两人都不识字，乔治是他们六个孩子中的第二个。
由于家境十分穷苦，乔治作为稍大点儿的孩子，从很小时就担负起照看弟弟妹妹的责任。八岁那年，乔治做了他的第一份工作：照看家门前的木制路轨，防止牛走上去，报酬是每天两便士。
直到18岁，乔治还是个十足的文盲。他每周能挣一英镑的工资———这是没受过教育的工人的最高收入。他很清楚，除非能读会写，否则永远不可能有进一步发展。乔治开始发奋学习，他不仅到矿上进夜校，还花钱找老师辅导，工作空闲时就在石板上练习写字。19岁的时候，乔治为能写出自己的名字而感到自豪。几年下去，他已经掌握了读书和写字的一些基本要领了。在当时，这对于一个贫苦出身的工人来说，是相当不容易的。
1802年11月28日，乔治同农家姑娘范妮结婚。第二年10月，他们唯一的儿子罗伯特出世了。乔治生财有道，儿子出生后他多租了两间房子。但他始终是个节俭的人，从不乱花钱。19世纪初，喝酒是广泛的群众性消遣，矿工每天工作十几个小时却不能养家糊口，因此常常借酒消愁。乔治却把时间用在机器旁工作、做鞋、修钟表和写作业。
当时，英国正大力改进交通设施。在矿上，受过良好教育的工程师们试着用固定的蒸汽动力机将运煤的车厢通过轨道拖到河边。乔治对此颇感兴趣。正在乔治准备大展身手时，1804年，范妮因肺病去世。乔治23岁丧偶，留下一个两岁的儿子罗伯特由他照料，这使他悲痛万分。幸好，比乔治小三岁的妹妹内莉多年未婚，一直帮哥哥把罗伯特抚养成人。
为了躲避丧妻之痛，乔治去了苏格兰工作。其间，乔治的父亲惨遭横祸，被蒸汽弄瞎了双目。乔治带着38英镑回到故乡，把父母接到身边，并且一直赡养到死。人生的打击接二连三，乔治曾考虑移居美国。正在乔治焦头烂额之时，矿上总监工多兹先生亲自登门拜访，请他去修许多机械师都修不好的泵机。乔治和助手在机器旁三天三夜没合眼，泵机修好后，总监工喜出望外，还额外奖给他10英镑。在偌大的煤矿区，乔治的名气越来越大，老板们也都知道乔治是有技术的工程人员。他现在骑着公司配给的高头大马到处走动，享受着特殊的待遇。