Billie Joe Armstrong est né le 17 février 1972. Billie Joe est le plus jeune d'une famille de 6 enfants. Son père, Andy, était un conducteur de camions pour Safeway et un batteur de jazz à mi-temps pendant que sa mère, Ollie, était serveuse dans le restaurant Rod's Hickory Pit. Billie Joe a commencé à chanter à l'âge de 5 ans. Il allait chanter dans des hôpitaux et les maisons de retraite.il a enregistré son premier single, Look For Love, avec la compagnie de disques locale, Fiat Records.
Son père meurt cinq années plus tard, soit le 15 septembre 1982 d'un cancer de l'½sophage. Billie Joe relatera d'ailleurs cet événement beaucoup plus tard dans sa vie, soit dans la chanson 'Wake Me up When September Ends' tirée de l'album de 2004 American Idiot. Avant de mourir, son père lui avait offert une Fernandes Stratocaster (une réplique d'une guitare Fender), la légendaire Blue (en référence à sa couleur bleu clair).
Quant à sa mère, elle dut continuer à travailler au restaurant (un barbecue détenu par Richard & Alice Cotton) afin de subvenir aux besoins de ses enfants.
Peu après la mort du père Armstrong, Ollie (la mère) se remarie avec un homme que Billie Joe et ses frères & s½urs détestaient, ce qui amena le jeune Billie Joe à écrire sa première chanson : Why Do You Want Him?.
A l'âge de dix ans, il rencontre Mike Dirnt (Michael Ryan Pritchard) à la cafétéria de son école primaire.