Nació el 2 de abril de 1977, en Heidelberg, Baden-Württemberg, Alemania Occidental, hijo de Josef Fassbender y Adele. Es de ascendencia alemana por parte de su padre e irlandés por parte de su madre, quien es la bisnieta del revolucionario, soldado y político irlandés Michael Collins.

Sus padres querían que sus hijos crecieran en el campo y, por lo tanto, se mudaron de Alemania a Killarney en el suroeste de Irlanda cuando tenía dos años. Su hermana mayor, Catherine, se convirtió en neuropsicóloga.

Creció como católico y sirvió como monaguillo en la iglesia a la que asistió su familia. Su padre trabajaba como chef en su propio restaurante en Killarney llamado West End House.

Estudió en la Escuela Nacional de Fosa y, posteriormente, en el Colegio de St. Brendan. A los 17 años, decidió dedicarse a la actuación. Asistió a clases de drama con Donie Courtney.

Se mudó a Londres a los 19 años y comenzó a asistir a la escuela de teatro británica Drama Centre London.