Леонид был сыном Анаксандрида II. Считался потомком Геракла в 20-м поколении.
Леонид был третьим из четырёх сыновей, но после смерти Клеомена I и Дориея принял царскую власть: «Леонид был младшим братом Клеомена I и вступил на престол после того, как Клеомен умер, не оставив мужского потомства»
За десять лет своего царствования Леонид I не сделал ничего знаменательного, но обессмертил своё имя сражением при Фермопилах (Тёплые ворота). Он защищал с 6 тысячами воинов (в том числе и личной гвардией из 300 спартанцев) Фермопильский проход при наступлении персидских войск и погиб в бою.