Родился 29 апреля 1971 г. в Каракасе, столице Венесуэлы в состоятельной семье, связанной с нефтяным сектором. Отец – Леопольдо Лопес Хиль, мать – Антоньета Мендоса де Лопес. В семье воспитывались трое детей. Леопольдо Лопес – второй ребенок.
Учился в колледже Сантьяго де Леона в Каракасе. В 1989–1993 гг. изучал экономику в колледже Кеньон в Гамбьере (штат Огайо, США). В 1994–1996 гг. прошел обучение в Школе управления им. Дж. Ф. Кеннеди при Гарвардском университете (США), где получил степень магистра политологии.
В 1996–1999 гг. работал аналитиком, ассистентом старшего экономиста и советником по экономическим вопросам в управлении планирования государственной нефтяной компании "Петролеос де Венесуэла" (Petróleos de Venezuela S.A.; PDVSA).
В 2000–2001 гг. преподавал основы экономики в Экономической школе при Католическом университете им. Андреса Бельо в Каракасе.
С 2000 по 2008 г. занимал пост алькальда (мэра) Чакао, муниципалитета к востоку от Каракаса. Он был избран, получив 51% голосов, и переизбран в 2004 г. с результатом 81%. В исследовании международной неправительственной организации Transparency International ("Трансперенси интернэшнл"; признана нежелательной на территории РФ) за 2006 г. подчеркивается, что деятельность, связанная с общественными ресурсами, финансовыми операциями и ведением бизнеса в Чакао, стала более прозрачной. Дважды – в 2007 и 2008 г. – эта организация присуждала Леопольду Лопесу премию за активную и прозрачную деятельность на посту главы муниципалитета. В 2008 г. он также был признан третьим среди лучших в мире мэров по версии международных организаций City Mayors и World Mayors.
В 2000 г. Леопольдо Лопес стал одним из основателей оппозиционной политической партии "Справедливость превыше всего" (Primero Justicia), также вошел в состав ее руководства.
В 2004 г. основал движение "Общественное взаимодействие" (Redes Populares).
В 2006 г. Леопольдо Лопес был обвинен в финансовых махинациях во время его работы в "Петролеос де Венесуэла", в связи с чем ему было запрещено с ноября 2008 г. занимать общественные должности в течение трех лет.
В феврале 2007 г. вышел из "Справедливости превыше всего" и присоединился к партии "Новое время" (Un Nuevo Tiempo), заняв должность заместителя председателя по связям с общественностью.
В 2008 г. ему было отказано в участии в выборах на пост алькальда Каракаса, где согласно опросам он стал бы фаворитом.
5 декабря 2009 г. Леопольдо Лопес на базе "Общественного взаимодействия" основал и возглавил движение "Народная" воля (Voluntad Popular). 14 января 2011 г. оно было официально зарегистрировано в качестве политической партии.
В 2012 г. исполнял обязанности главного координатора избирательной компании Энрике Каприлеса, который стал единым кандидатом от оппозиции на пост президента Венесуэлы. После смерти в марте 2013 г. избранного главы государства – Уго Чавеса – Леопольдо Лопес вновь поддержал кандидатуру Каприлеса на президентских выборах 2013 г., однако оппозиция потерпела очередное поражение.
Леопольдо Лопес принял активное участие в протестах и массовых беспорядках, начавшихся в Венесуэле 12 февраля 2014 г. 18 февраля 2014 г. он был задержан и помещен под стражу в тюрьме "Зеленая ветвь" (Ramo Verde) в пригороде Каракаса.
4 апреля 2014 г. Лопесу были предъявлены обвинения, в числе которых - призывы к общественным беспорядкам и порча государственного имущества. 23 июля 2014 г. состоялись первые слушания.
10 сентября 2015 г. был приговорен к 13 годам, 9 месяцам, 7 дням и 12 часам тюремного заключения по обвинению в подстрекательстве к насилию, соучастии в преступлении, причинение вреда государственному имуществу и поджог. В июле 2017 г. был переведен под домашний арест, откуда сбежал 30 апреля 2019 г., чтобы принять участие в попытке государственного переворота. 2 мая пятый суд первой инстанции по уголовным делам столичного округа Каракас вынес постановление о его аресте.
В это время Лопес с семьей находился в посольстве Испании в столице страны. Он заявил, что не намерен просить политического убежища или покидать Боливарианскую Республику.
С 2007 г. женат на Лилиан Тинтори. Воспитывают дочь и сына.