
Leo war Römer, der Sohn des Atyuppius und der Elizabeth, und Kardinalpriester von Santa Susanna, als er gewählt wurde, am selben Tag, an dem sein Vorgänger beigesetzt wurde. Im Jahr 799 überfielen ihn Verwandte Hadrians I. während einer Prozession auf der Straße und versuchten, ihn zu blenden und ihm die Zunge herauszuschneiden; er erholte sich und floh zu Karl dem Großen nach Paderborn. Zurück in Rom reinigte er sich aus eigenem Antrieb durch einen feierlichen Eid von den Anschuldigungen seiner Feinde.
Am Weihnachtstag 800 krönte er in St. Peter Karl den Großen zum Kaiser und erneuerte damit das Kaisertum im Westen, mit dem Kaiser als Schutzherrn der Kirche. Er pflegte enge Beziehungen zu England, verteidigte die Rechte Canterburys und ermutigte die Mönche von Konstantinopel, darunter den heiligen Theodor Studites. Er war ein großer Wohltäter der Kirchen und der Armen Roms und wurde 1673 heiliggesprochen.
Er wird von der Kirche als Heiliger verehrt. Seine Seite im Lexikon der Heiligen lesen.