De acordo com o Liber Pontificalis, era natural da Toscânia. Em 431, como um diácono, ocupando uma posição suficientemente importante para trocar cartas com Cirilo de Alexandria e o Papa Celestino I. Quando o Papa Sixto III morreu (11 de agosto de 440), Leão foi unanimemente eleito pelo povo para sucedê-lo.
O seu pontificado, de rara longevidade nos tempos iniciais da Igreja, foi pródigo em importantes acontecimentos, de entre os quais se destacam o encontro em 452 com Átila. Em 451, os hunos assolaram o norte da Península Itálica, saqueando e matando. O imperador do Ocidente não logrou defender o seu território. Leão enfrentou decididamente Átila, o rei dos hunos, em 452. No encontro com ele, em Mântua, pelo poder da sua personalidade, conseguiu que Átila, finalmente, firmasse um acordo de paz.
No entanto, Roma foi pilhada depois pelos Vândalos. Quando, em 455, os vândalos, comandados pelo rei Genserico, se encontraram às portas de Roma, sem que nenhum exército imperial trouxesse ajuda, os olhares se voltaram para Leão Magno. Ele se dirigiu ao acampamento dos inimigos. Embora não lograsse impedir de todo o saque da cidade, alcançou, contudo, que ficasse preservada a vida da população. Leão conseguiu impedir a tortura de muitos cidadãos romanos nessa invasão.