Né le 13 juillet 1984 à Strasbourg, Pio Marmaï est Issu d'un milieu artistique. Sa mère est ancienne chef costumière à l'Opéra de Strasbourg et son père, immigré italien, est scénographe. Il flirte avec le milieu artistique depuis sa plus tendre enfance. Ses parents l'emmènent régulièrement sur leurs lieux de travail, ce qui fait naître chez le garçon une envie de monter sur les planches. L'adolescent grandit et suit un cursus dans la comédie et les arts dramatiques.