Mordechai Vanunu 1954'te Fas'ta Yahudi bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Ailesi 1963'te İsrail'e göç etti ve zorunlu askerliğe katıldı. Askerlik sonrası İsrail'in Negev çölünde gizlice inşa ettiği Dimona nükleer tesisinde teknisyen olarak işe başladı.