Dolph Lundgren (de son vrai prénom Hans) suit les cours du prestigieux Royal Institute of Technology de sa ville natale où il obtient une maîtrise en chimie. Cadet d'une famille de quatre enfants, il se consacre à ses études. « J'ai passé tant de temps à potasser les livres que je devrais avoir une tache d'encre indélébile au bout de mon nez » sourit-il. « À l'époque je voulais imiter mon père et m'engager dans une carrière d'ingénieur. Loin de moi toute pensée concernant le cinéma et le show business en général ». Grâce à une bourse, Dolph quitte son pays en 1977 afin de poursuivre ses études à l'Université d'État de Washington.

Pour améliorer son quotidien d'étudiant étranger vivant aux États-Unis, il trouve un petit boulot de videur dans une boîte de nuit new-yorkaise, le Limelight Disco. Mais il ne demeure qu'un an aux États-Unis. Il revient ensuite en Suède et décroche son diplôme de l'Institut royal de technologie. Après son service militaire dans la marine, il suit les cours des universités de Sydney puis de Boston, aidé en cela par des bourses d'études (dont un programme Fulbright). Dolph parle plusieurs langues dont certaines couramment (anglais, allemand, français et japonais).

Dolph Lundgren se tourne vers les arts martiaux. Ceinture noire de karaté en 1979, il décroche le titre de champion d'Europe en 1980 et 1981 à Londres. Il est vainqueur des internationaux d'Australie en 1982[réf. nécessaire]. Pour les besoins du film Pentathlon il s'entraîne avec l'équipe américaine de pentathlon moderne en 1993. C'est ce qui lui permet de participer aux Jeux d'Atlanta en 1996 en tant que capitaine de l'équipe américaine. C'est aussi avec Pentathlon qu'il crée sa propre société de production, « Thor Pictures ».

Refusant les propositions des plus grands managers de boxe aux États-Unis, il pense encore se consacrer aux études lorsqu'il rencontre le professeur d'art dramatique Warren Robertson, disciple de Lee Strasberg, un des fondateurs de l'Actor's Studio. Il décide de devenir acteur et arrive sur le plateau de Dangereusement vôtre, le dernier James Bond avec Roger Moore, par l'intermédiaire de son flirt du moment, la chanteuse Grace Jones. Le réalisateur John Glen lui donnera le rôle d'un agent du KGB. Une participation modeste qui marque les débuts cinématographiques de Dolph. Des débuts qui auraient pu se faire avec Rambo 2 : La Mission vu qu'il avait aussi auditionné pour y jouer. Mais Stallone a préféré garder le robuste novice scandinave sous le coude pour jouer dans Rocky 4 et ce malgré les réticences des équipes de casting. Un choix judicieux puisque Dolph éclipse totalement son illustre partenaire sur le ring, à tel point d'en devenir la principale attraction et de devenir du jour au lendemain l'un des plus grands espoirs du cinéma d'action.