Il a grandi dans le quartier des Batignolles à Paris où il a développé très tôt son goût pour la littérature et le cinéma. Après avoir suivi des études de lettres à l'université, il s'oriente vers le cinéma et intègre la prestigieuse La Fémis (École nationale supérieure des arts et techniques du cinéma), où il se forme aux techniques de réalisation.
Leon a fait ses débuts au cinéma en écrivant le scénario du court métrage "Les Oiseaux" (2013) pour lequel il remporte plusieurs prix dans les festivals internationaux.
En 2017, il sort son premier long métrage "Le Fils de l'homme", un drame social qui raconte l'histoire d'un jeune homme handicapé et sa recherche d'indépendance. Le film reçoit des critiques positives et Leon est nommé pour plusieurs prix, dont le César du meilleur espoir masculin.
En 2019, il sort "Le Voyage à travers la mer de nuit", un film fantastique qui remporte un large succès commercial et critique. Le film est sélectionné pour la Berlinale et reçoit plusieurs prix dans les festivals internationaux.
En 2021, Leon sort son troisième long métrage "La Mer" dont il écrit et réalise le scénario. Ce drame social raconte l'histoire d'un jeune homme qui se retrouve dans un hôtel sur une île isolée avec un groupe de personnes différentes et qu'il doit trouver un moyen pour survivre ensemble. Le film est sélectionné pour la Mostra de Venise 2021.
Leon Léтор a également produit des films indépendants français, tels que "Les Petits Frères" (2017) et "L'Autre Dumas" (2020).
Il est considéré comme l'un des réalisateurs les plus prometteurs de la scène cinématographique française.