Sofia Costanza Brigida Villani Scicolone nacque a Roma nella Clinica Regina Margherita,[2] figlia di Romilda Villani (1910-1991), insegnante di pianoforte, e di Riccardo Mario Claudio Scicolone (1907-1976), affarista nel settore immobiliare. La madre aveva vinto nel 1932 un concorso per andare a Hollywood come sosia di Greta Garbo, ma per la forte opposizione dei suoi genitori rinunciò. Il padre (figlio del marchese agrigentino Scicolone Murillo) riconobbe la paternità della bambina, che chiamò con il nome di sua madre, Sofia, di origine veneta; tuttavia, rifiutò sempre di sposare Romilda che, per le conseguenti ristrettezze economiche[3] si trasferì con la piccola Sofia da Roma a Pozzuoli, presso la sua famiglia dove Sofia trascorse l’infanzia e i primi anni dell’adolescenza, durante la seconda guerra mondiale, in condizioni economiche precarie.
Il porto e il magazzino di munizioni di Pozzuoli venivano spesso bombardati dalle forze aeree degli Alleati e nel corso di uno di questi bombardamenti, mentre Sofia correva nel rifugio antiaereo, fu colpita da una scheggia di shrapnel, che la ferì al mento. Dopo questo incidente, la famiglia si trasferì a Napoli, dove fu ospitata da lontani parenti; la nuova città e la sua cultura, e in particolare Pozzuoli, saranno presenti costantemente nella vita e nella carriera della Loren, che in molti film recita in napoletano. Dopo la guerra, insieme alla famiglia, torna a Pozzuoli dove la nonna Luisa aprì nel salotto un piano-bar, vendendo liquori di ciliegia fatti in casa, mentre Romilda suonava il piano, la sorella Maria cantava e Sofia badava ai tavoli e lavava le stoviglie. Il posto divenne popolare presso i soldati americani, acquartierati nelle vicinanze.
