Леонид Федорович Быков родился 12 декабря 1928 года в селе Знаменское Славянского района Донецкой области.

С детства он мечтал об авиации и дважды поступал в летные училища. Первый раз - в Барнауле (в 1943 г., в эвакуации), но там его "разоблачили" из-за приписанного себе возраста и маленького роста (на тот момент 136 см). Второй раз - в Ленинграде (в 1945 г.), во 2-ю спецшколу для летчиков. Там он даже проучился месяц, но война уже заканчивалось и училище расформировали...

Тогда Леонид Быков и решил стать артистом, правда, конкурс в Киевскую школу актера он не прошел. Однако экзамены в Харьковский театральный институт сумел сдать.

После окончания театрального института Леонид Быков в 1951-60 годах работал в Харьковском театре им. Шевченко.

В кино свою первую роль он сыграл в 1952 году в фильме "Судьба Марины". Благодаря успеху картины у зрителей молодого актера заметили, и в 1954 году режиссеры Александр Ивановский и Надежда Кошеверова пригласили Леонида Быкова на большую роль Пети Мокина в фильме "Укротительница тигров".

Следующей - и сразу полюбившейся зрителям - стала заглавная роль в картине "Максим Перепелица".

В числе лучших ролей Леонида Быкова в кино можно назвать Богатырева ("Дорогой мой человек", 1958), Акишина ("Добровольцы", 1958), Алешки ("Алешкина любовь", 1961), Гаркуши ("На семи ветрах", 1962).

После выхода на экраны "Алешкиной любви" Леонид Быков уехал в Ленинград, где на "Ленфильме" ему дали возможность попробовать себя в кинорежиссуре - и после короткометражки его режиссерским полнометражным дебютом стала лирическая комедия "Зайчик" (1965), где Леонид Быков исполнил и главную роль. Фильм, впрочем, оказался не слишком удачным.

Начался не самый лучший этап в его жизни и творчестве - ставить фильмы не давали, снимался актер мало, стараясь не участвовать в явных киноподелках. Вскоре он переехал обратно на Украину, где работы талантливому актеру тоже не находилось.

Созданный в конце 60-х годов вместе с Евгением Оноприенко и Александром Сацким сценарий фильма о летчиках Леонид Быков пробивал на студии имени Довженко несколько лет - киноначальники считали сценарий "не героическим". Но в конце концов, в 1972 году, Быков начал снимать фильм, ставший одним из лучших фильмов о Великой Отечественной войне в советском кино - "В бой идут одни "старики". В этой картине Леонид Быков сыграл также главную роль - комэска Титаренко.

В 1977 году режиссер поставил еще один фильм о войне - "Аты-баты, шли солдаты...", в котором он также сыграл одну из ролей - ефрейтора Святкина.

После двух прекрасных картин о войне Леонид Быков решил снять фильм "Пришелец", и съемки этой фантастической картины начались в 1978 году. Но... 11 апреля 1979 года под Киевом Леонид Быков погиб в автомобильной катастрофе.