Dzimis strādnieka metalurga ģimenē. Studējis Kurskas mērniecības un meliorācijas tehnikumā (1923–1927). Beidzis Dņeprodzeržinskas Metalurģisko institūtu (1935).

No 1927. gada mērnieks un zemes ierīkotājs Baltkrievijā; Kurskas guberņā un Urālos – zemes ierīkotājs Bisertas rajonā. Šā rajona izpildkomitejas priekšsēdētāja vietnieks, Urālu apgabala Zemes pārvaldes priekšnieka vietnieks. 1936.–1937. gadā Dņeprodzeržinskas Metalurģiskā tehnikuma direktors, no 05.1937. – Dņeprodzeržinskas pilsētas izpildkomitejas priekšsēdētāja vietnieks. No 05.1938. Ukrainas K(b)P Dņepropetrovskas apgabala komitejas tirdzniecības nodaļas vadītāja vietnieks, no 02.1939. – apgabala komitejas sekretārs propagandas jautājumos.

Sākoties PSRS un Vācijas karam, politiskos amatos armijā: Dienvidu frontes politpārvaldes priekšnieka vietnieks, Aizkaukāza frontes Melnās jūras karaspēka grupas politiskās pārvaldes priekšnieka vietnieks, 18. armijas politdaļas priekšnieks (no 1944. gada ģenerālmajors), 4. Ukrainas frontes politiskās pārvaldes priekšnieks. 1945.–1946. gadā Piekarpatu kara apgabala politiskās pārvaldes priekšnieks.

No 08.1946. Zaporožjes apgabala partijas komitejas pirmais sekretārs. 1947.–1950. gadā Dņepropetrovskas apgabala partijas komitejas pirmais sekretārs. No 07.1950. Moldāvijas K(b)P CK pirmais sekretārs. PSKP CK Prezidija locekļa kandidāts un CK sekretārs (no 10.1952.).

03.1953.–02.1954. Padomju armijas un Jūras kara flotes Galvenās politiskās pārvaldes priekšnieka vietnieks (ģenerālleitnants). Sākoties t. s. neskarto zemju apgūšanai Kazahijā Kazahijas KP CK otrais sekretārs (no 08.1954.), pirmais sekretārs (no 08.1955.). PSKP CK sekretārs (1956–1960). Vadīja aizsardzības, smagās mašīnbūves un kapitālās celtniecības attīstību, pārraudzīja militāri rūpniecisko kompleksu. 06.1957. plēnumā nostājās Ņikitas Hruščova (Никита Сергеевич Хрущёв) pusē. PSRS Augstākās padomes Prezidija (PSRS APP) priekšsēdētājs (05.1960.–06.1964.; 1977–1982), vienlaikus PSKP CK sekretārs (06.1963.–10.1964.). PSKP CK Prezidija kandidāts (1956–1957), Prezidija (no 1966 Politbiroja) loceklis.

1964. gadā aktīvi piedalījās Ņ. Hruščova atcelšanas sagatavošanā. 10.1964. plēnumā L. Brežņevu ievēlēja par PSKP CK pirmo sekretāru (no 04.1966. ģenerālsekretārs). PSKP CK Krievijas Padomju Federatīvās Sociālistiskās Republikas (KPFSR) biroja priekšsēdētājs (no 11.1964.). PSKP CK politbiroja loceklis (no 04.1966.). PSRS APP priekšsēdētājs (no 05.1977.), PSRS Aizsardzības padomes priekšsēdētājs.

L. Brežņeva politikas mērķis bija saglabāt iekšpolitisko un ārpolitisko stabilitāti. 1965. gadā uzsāktās ekonomiskās reformas (t. s. Kosigina reformas) drīz vien tika faktiski apturētas. PSRS militāri rūpnieciskā kompleksa loma ievērojami pieauga. L. Brežņevs daļēji atbalstīja Josifa Staļina (krievu Иосиф Виссарионович Джугашвили/Сталин, gruzīnu იოსებ სტალინი) reabilitācijas politiku. Tika atzīta J. Staļina loma uzvarā PSRS un Vācijas karā, bet tika noklusētas staļinisma represijas.

Ārpolitikā par galveno uzdevumu tika uzskatīta līdzšinējo "sociālisma iekarojumu" saglabāšana, kas izpaudās t. s. Brežņeva doktrīnā, uzskatā, ka PSRS ir tiesības lietot spēku, lai nepieļautu Eiropas sociālistisko valstu politiskās iekārtas maiņu, bet tika pieļauta arī samērā liela Eiropas sociālistisko valstu režīmu iekšpolitiskā patstāvība ekonomiskajā un sociālajā politikā. Attiecībās ar Amerikas Savienotajām Valstīm (ASV) un Rietumu valstīm L. Brežņevs turpināja Ņ. Hruščova laikā uzsākto starptautiskā saspīlējuma atslābuma politiku (franču détente, krievu разрядкa), tika parakstīti līgumi ar ASV par bruņošanās sacensības ierobežošanu, tomēr pati bruņošanās sacensība turpinājās.

 Pēctecis Jurijs Andropovs (Юрий Владимирович Андропов).

Fiziskā stāvokļa pasliktināšanās un ar to saistīto personības izmaiņu dēļ no 70. gadu vidus Politbiroja locekļi sāka veidot L. Brežņeva personības kultu un glorificēja viņa formāli uzrakstītās “Mazā zeme” (Малая земля, 1978), “Atdzimšana” (Возрождение, 1978) un “Neskartās zemes” (Целина, 1978). Grāmatas uzrakstīja žurnālisti, bet L. Brežņevs saņēma PSRS Valsts prēmijas. Skandaloza bija L. Brežņeva apbalvošana ar Uzvaras ordeni 1978. gadā, ko pēc statūtiem piešķīra tikai karavadoņiem par izcilām frontes mēroga kaujas operācijām. 1989. gadā L. Brežņevam šis apbalvojums tika anulēts.