Narodil se koncem 4. st. Byl pravděpodobně Toskánec. Od mládí žil v Římě a za pontifikátu Celestína I. a Sixta III. zastával významné místo v římském duchovenstvu. R. 440 byl zvolen za římského papeže.
Politické rozpory v době jeho pontifikátu vedly k zániku Západořímské říše. V Církvi se šířilo mnoho bludů (arianismus, manicheismus, nestorianismus, monofyzitismus apod.), na které musel papež reagovat.
Lev byl výborným kazatelem a staral se i o bezpečnost svých věřících.
Když r. 452 chtěli Hunové napadnout a zpustošit Řím, vydal se jim papež v ústrety a podařilo se mu to, co nikdo nečekal: Přesvědčil jejich velitele Atilu, aby se bez boje a kořisti vrátil na sever, odkud přitáhl.
Podruhé, o tři roky později, již nebyl tak úspěšný. Vandalové napadli Itálii ze severní Afriky. Obsadili Řím a dva týdny jej plenili. Když se Lev vydal k jejich králi Genserichovi, dosáhl alespoň toho, že město bylo ušetřeno ohně a obyvatelé vraždění.
Z vnitřních nepřátel Církve musel Lev nejvíce čelit monofyzitickému bludu (jediná přirozenost v Kristu). Protože se nemohl osobně zúčastnit chalcedonského koncilu (r. 451), poslal na něj své tři legáty. Na koncilu se četl Lvův „Dogmatický list“. Po jeho přečtení biskupové jednohlasně zvolali: „Toto je víra Otců a apoštolů. Tak věříme všichni. Skrze Lva promluvil Petr.“
Lev zemřel pravděpodobně 10.11.461. Je pochován v římské bazilice sv. Petra.