Jacques Jacob Bronfenbrenner nasceu em Cherson (Kherson), na Ucrânia, em 1883. De 1902 até 1906, estudou na Universidade Imperial de Odessa. Ele era um membro do Partido Social-Revolucionário e um seguidor de Leon Trotsky. Na revolução de 1905, foi entre a população civil que apoiou a rebelião da Frota do Mar Negro Imperial, que foi imortalizada por Sergei Eisenstein no filme "O Encouraçado Potemkin". Preso pelo regime czarista, Bronfenbrenner fugiu do Império Russo e encontrou paz como um estudante no Instituto Pasteur em Paris (1907-1909).Enquanto esteve em Paris, trabalhou nos laboratórios de Elie Metchnikoff (Ilya Ilich Mechnikov, 1845-1916), que ganhou o Prémio Nobel em 1908 pela descoberta da fagocitose, com outros cientistas russos emigrados, nomeadamente Alexandre Besredka.
Grande parte das pesquisas do laboratório Bronfenbrenner inicial foi baseado em descobertas fundamentais Besredka em terapias antivirais. O "Iakov" de sua juventude tornou-se "Jacob", mas ele também se tornou conhecido como "Jacques, em Paris, e manteve esta versão como seu primeiro nome.