Родился в городе Нишапур, который находится в Хорасане (ныне иранская провинция Хорасан-Резави). Омар был сыном палаточника, также у него была младшая сестра по имени Аиша. В 8 лет начал глубоко заниматься математикой, астрономией, философией. В 12 лет Омар стал учеником Нишапурского медресе. Позднее обучался в медресе Балха, Самарканда и Бухары. Там он с отличием окончил курс по мусульманскому праву и медицине, получив квалификацию хаки́ма, то есть врача. Но медицинская практика его мало интересовала...

Омара Хайяма часто изображают мечтателем-поэтом, который, лежа под вековыми деревьями, сочиняет стихи о вине и розах. Однако его жизнь нельзя было назвать безмятежной. Хайям родился в мире, охваченном эпидемиями, голодом и постоянными беспорядками, и его путь был отмечен потерями и трудностями. Его родители умерли, когда он был еще ребенком, оставив его заботиться о младшей сестре. Еще в детстве его незаурядный интеллект привлек внимание ученых, которые заполнили его дни тщательной учебой. Но гениальность часто влечет за собой преследования...