Родился 9 августа 1938 г. в с. Чайкино Черниговской области Украинской ССР (ныне Украина).
В 1960 г. окончил физико-технический факультет Днепропетровского государственного университета по специальности "инженер-механик в области ракетной техники".
Кандидат технических наук. Профессор.
В 1960-1982 гг. работал инженером, старшим инженером, ведущим конструктором, помощником главного конструктора в конструкторском бюро "Южное" (г. Днепропетровск).
С 1975 по 1982 гг. был секретарем партийной организации КБ "Южное", с 1981 г. - секретарем парткома производственного объединения "Южный машиностроительный завод" (г. Днепропетровск).
В 1982-1986 гг. занимал должность первого заместителя генерального конструктора КБ "Южное". С 1986 по 1992 г. был генеральным директором ПО "Южный машиностроительный завод" (крупный производитель ракетно-космической техники). В этот период Леонид Кучма разрабатывал системы как оборонного назначения (ракета СС-18 "Сатана" и проект "железнодорожного старта" СС-24 или "Скальпель"), так и гражданские, среди которых был "Блок Е" - система для высадки человека на поверхность Луны и его возвращения на орбитальный модуль.
В 1990-1992 гг. был народным депутатом Украины в Верховной Раде I созыва.
В октябре 1992 г. пользующийся репутацией "крепкого хозяйственника" Леонид Кучма был утвержден премьер-министром Украины. Занимал этот пост до декабря 1993 г.
В 1993-1994 гг. возглавлял Союз промышленников и предпринимателей Украины.
В марте 1994 года был избран депутатом Верховной Рады II созыва. Досрочно сложил полномочия 17 июля 1994 г.
С 1994 по 2005 г. - президент Украины, Верховный главнокомандующий Вооруженными силами Украины, председатель Совета национальной безопасности и обороны Украины.
10 июля 1994 г. во втором туре досрочных выборов главы государства он одержал победу, получив 52,58% голосов (инаугурация прошла 14 июля). За его соперника действующего президента Леонида Кравчука проголосовали 45,06%. 14 ноября 1999 г. во втором туре Леонид Кучма был избран на второй срок (вступил в должность 30 ноября). За него отдали свои голоса 56,25% избирателей. Его соперник, председатель Компартии Украины Петр Симоненко получил 37,80%.
За время работы Леонида Кучмы на посту главы государства была принята Конституция, проведена денежная реформа (переход на гривну), подписано соглашение с Россией о разделе Черноморского флота. Оппозиция неоднократно пыталась начать процедуру импичмента президента Кучмы, среди прочего обвиняя его в причастности к убийству журналиста Георгия Гонгадзе.
С 2004 г. - глава президентского фонда Леонида Кучмы "Украина".
Леонид Кучма стоял у истоков создания Контактной группы как формата переговоров по урегулированию вооруженного конфликта в Донбассе. Он был участником ее самой первой, еще полуофициальной, встречи, которая прошла 23 июня 2014 г. в Донецке.
8 июля 2014 г. распоряжением президента Украины Петра Порошенко назначен полномочным представителем Украины в трехсторонней Контактной группе по мирному урегулированию ситуации в Донецкой и Луганской областях (ныне Донецкая и Луганская народные республики РФ). Покинул эту должность 2 октября 2018 г. по собственному желанию, "в связи с достижением 80-летнего возраста". Распоряжение об увольнении президент Украины Петр Порошенко подписал 21 ноября 2018 г.
3 июня 2019 г. президент Украины Владимир Зеленский вновь назначил Леонида Кучму представителем Украины в Контактной группе по мирному урегулированию в Донбассе. Кучма сказал, что не мог не согласиться на предложение Зеленского.
28 июля 2020 г. Леонид Кучма принял решение прекратить участие в Контактной группе по урегулированию ситуации в Донбассе. 30 июля президент Украины Владимир Зеленский подписал распоряжение о его отставке.
Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1976), российским орденом "За заслуги перед Отечеством" I степени (2004) и другими иностранными орденами. Лауреат Ленинской премии (1979) и Государственной премии Украины в области науки и техники (1993).
Академик Международной академии астронавтики (2019).
Автор книг "О главном" (1999), "Украина - не Россия" (2003), "Своим путем. Размышления об экономических реформах в Украине" (2004), "После Майдана" (2007) и др.
Женат. Имеет дочь. Супруга - Людмила Николаевна (род. 1940). Дочь - Елена Пинчук (род. 1970), глава благотворительной организации "Фонд Елены Пинчук "АНТИСПИД", замужем за известным украинским бизнесменом Виктором Пинчуком.