Λίγο μετά τη Ρωσική Επανάσταση του 1917, η μητέρα της Τουμάνοβα, Ευγενία Τουμάνοβα, έφυγε από τη Γεωργία της Ρωσίας αναζητώντας τον πρώτο της σύζυγο, Konstantin Zakharov. Εκείνη την εποχή ήταν έγκυος. Γέννησε την Τουμάνοβα στη Σιβηρία. Έχει εξακριβωθεί ότι η Τουμάνοβα είναι γεωργιανής καταγωγής.
Οι γονείς της Τουμάνοβα χωρίστηκαν κατά τη διάρκεια της επανάστασης. Η Τουμάνοβα ήταν 18 μηνών πριν οι γονείς της βρεθούν μεταξύ τους. Η οικογένεια πήγε από τη Ρωσία στη Σαγκάη της Κίνας. Έζησαν εκεί για ένα χρόνο. Στη συνέχεια μετακόμισαν στο Κάιρο. Αφού έζησαν σε προσφυγικούς καταυλισμούς, η οικογένεια μετακόμισε στο Παρίσι. Εκεί υπήρχε μια μεγάλη ρωσική κοινότητα εμιγκρέδων.
Αφού μετακόμισε στο Παρίσι, η Τουμάνοβα παρακολούθησε μαθήματα πιάνου και σπούδασε μπαλέτο με την Όλγα Πρεομπραγιένσκα. Η Τουμάνοβα δήλωσε ότι ήταν η "πρώτη και μοναδική μόνιμη δασκάλα της" και μια "αθάνατη φίλη". Έκανε το ντεμπούτο της στην Όπερα του Παρισιού σε ηλικία δέκα ετών στο παιδικό μπαλέτο L'Éventail de Jeanne. Ο George Balanchine την είδε στο μάθημα μπαλέτου και την προσέλαβε για το Ballet Russe de Monte Carlo του de Basil ως μία από τις τρεις "μικρές μπαλαρίνες".