Zhan Tianyou nació el 17 de marzo, el undécimo año de Xianfeng en la dinastía Qing (26 de abril de 1861). Originario de Nanhai, Guangdong.
Zhan Tianyou es del condado de Nanhai.
En el año 25 del reinado de Qianlong en la dinastía Qing (1760), su bisabuelo Wan Bang se mudó con su familia del condado de Wuyuan, prefectura de Huizhou, a la prefectura de Guangzhou por motivos de negocios.
En el año 25 de Jiaqing de la dinastía Qing (1820), solicitó la naturalización en el condado de Nanhai y fue aprobado por el gobierno del condado de Nanhai. El padre Zhan se gana la vida escribiendo cartas y grabando sellos.
Del primero al décimo año de Tongzhi en la dinastía Qing (1862 a 1871), Zhan Tianyou estudió en una escuela privada en sus primeros años.
En el año 11 de Tongzhi en la dinastía Qing (1872), Hong Rong, un pensador patriótico e innovador, envió a niños pequeños a estudiar en el extranjero para introducir el aprendizaje occidental y revolucionar la sociedad. Después de recibir la aprobación, fue a Hong Kong para reclutar a 120 niños pequeños. Bajo la persuasión de su amigo cercano Tan Bo (nativo de Xiangshan, Guangzhou, que viaja hacia y desde Macao por negocios), los Hong Xing decidieron enviar a sus hijos a solicitar estudios en el extranjero cuando eran bebés. El hijo menor fue admitido para estudiar en el extranjero y siguió a Hong Rong desde Hong Kong hasta Shanghai. Ingresó a la clase preparatoria de la Oficina de Asuntos Exteriores de Shanghai y aprendió chino de Chen Lanbin e inglés de Hong Rong. En 1872, fue a los Estados Unidos con el primer grupo de 30 niños pequeños, entre ellos Cai Shaoji y Liang Dunyan.
En el duodécimo año de Tongzhi en la dinastía Qing (1873), Zhan Tianyou ingresó a la escuela primaria West Haven en Connecticut, Estados Unidos. Alojamiento con el director. LH Northrop).
En el año 13 de Tongzhi en la dinastía Qing (1874), la Oficina de Estudiantes Chinos construyó un edificio en Collins Street en Hadford, EE. UU., para albergar a profesores y estudiantes, y supervisó estrictamente el aprendizaje de chino de los estudiantes. Continuó sus estudios en la Escuela Primaria Westhaven.
En el tercer año del reinado del emperador Guangxu de la dinastía Qing (1877), continuó asistiendo a la escuela secundaria Hill House en New Haven.
En el cuarto año del reinado de Guangxu (1878), se graduó en la escuela secundaria Hill House en New Haven, ocupando el segundo lugar en la escuela. Admitido en el Departamento de Ingeniería Civil, Instituto de Tecnología de Sheffield, Universidad de Yale, con especialización en Ingeniería Ferroviaria.
En el quinto año del reinado del emperador Guangxu de la dinastía Qing (1879), obtuvo excelentes resultados en la Universidad de Yale y obtuvo el primer premio en matemáticas.
En el sexto año del reinado del emperador Guangxu de la dinastía Qing (1880), continuó estudiando en la Universidad de Yale y volvió a ganar el premio de matemáticas.