Dev nació en Harrow, Londres. Su madre, Anita, es cuidadora, y su padre, Raj, un consultor de TI[3]. Sus padres son indios musulmanesgujarati. Ambos nacieron en Nairobi, Kenia, donde hay una significativa comunidad india; emigraron a Gran Bretaña por separado en la adolescencia, pero solo se reunieron por primera vez en Londres. Patel se crio en la fe hindú.[3] Patel se crio en Cockfosters, Harrow, y asistió a Longfield Middle School. Tuvo su primer papel como Sir Andrew Aguecheek en la producción de la escuela de Noche de Reyes. Patel recibió un premio a mejor actor por su trabajo. Más tarde asistió a la Escuela Secundaria Whitmore, recibiendo una A* en GCSE Drama, por su "interpretación auto-escrita de un niño en la toma de la escuela de Beslán". Su profesor de teatro Niamh Wright ha declarado: "Dev era un estudiante talentoso que rápidamente me impresionó con su habilidad innata para comunicar una amplia variedad de personajes con imaginación y creatividad. Fue galardonado con la máxima puntuación por su actuación GCSE a una audiencia en vivo. Un examinador visitante fue conmovido hasta las lágrimas por su interpretación tan honesta".[4] Completó sus niveles en PE, Biología, Historia y Arte Dramático en 2007, mientras trabajaba en Skins en la Whitmore High School.
Desde 2009 hasta diciembre de 2014 mantuvo una relación con su coprotagonista de Slumdog Millionaire, Freida Pinto, a la que conoció en el rodaje de dicha película.[5][6]
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