Леонид Фёдорович Быков родился 12 декабря 1928 года в селе Знаменка Донецкой области в крестьянской семье Фёдора Ивановича и Зинаиды Панкратовны Быковых. Родители будущего актёра были однофамильцы. Отец – участник Первой мировой и Гражданской войн, работал вальцовщиком на Краматорском металлургическом заводе. В 1930 году семья переехала в город Краматорск, где Леонид окончил школу, там же впервые вышел на сцену местного дома культуры. Во время Великой Отечественной войны с 1941 по 1943 год вместе с семьёй Быков находился в эвакуации в Барнауле. С детства Леонид мечтал об авиации и дважды поступал в лётные училища: первый раз в 1943 году в Ойрот-Туре (ныне – Горно-Алтайск), куда была в 1942 году эвакуирована 2-я Ленинградская школа военных лётчиков, но туда его не взяли из-за приписанного себе возраста и маленького роста; второй раз – в Ленинграде в 1945 году во 2-ю спецшколу для лётчиков, которая была по окончании войны расформирована. В 1947 году в театральный институт в Киеве Леонид Быков принят не был, поступил и затем окончил актёрский факультет Харьковского театрального института (1951). В 1951-1960 годах был актёром Харьковского государственного академического украинского театра имени Т. Г. Шевченко. В театре начиналась актёрская карьера Быкова, он играл стилягу в комедии «Улица Трёх соловьёв, 17» и Павку Корчагина в постановке «Как закалялась сталь». В кино свою первую роль Леонид Быков сыграл в 1952 году в фильме «Судьба Марины». Большую известность ему принесли комедии «Укротительница тигров» (1954) и «Максим Перепелица» (1955): первая вышла в лидеры советского кинопроката (второе место при 36,7 миллионах зрителей), а главная роль солдата Максима Перепелицы на долгие годы стала визитной карточкой Быкова, что доставило ему немало проблем в работе. В 1959 году Леонид переехал в Ленинград, где до 1969 года был актёром и режиссёром на «Ленфильме». В 1961 году вместе с Гербертом Раппопортом снял короткометражную ленту «Как верёвочка ни вьётся…». Фильм остался за пределами внимания как зрителей, так и критиков. В 1963 году пробовался на роль Деточкина в фильме «Берегись автомобиля». В том же году уже самостоятельно снял полнометражную комедию «Зайчик», в которой сыграл главную роль. Картина подверглась острой критике, а Быков «заработал» свой первый инфаркт. В числе лучших его ролей в кино тех лет можно назвать Богатырёва («Дорогой мой человек», 1958), Лёшку Акишина («Добровольцы», 1958), Алёшку («Алёшкина любовь», 1960), Лёшу Штыкова («Осторожно, бабушка!», 1960), Гаркушу («На семи ветрах», 1962), Сашко Макаренко («Разведчики», 1968). В 1969 году, поддавшись на уговоры руководства Киностудии имени А. Довженко, перебрался в Киев, но не получил обещанного. Быков стремился снимать лирическую комедию, а руководство студии требовало от него «второго Максима Перепелицу». Все споры вылились в конфликт, и режиссёр надолго остался без работы, впал в депрессию. В конце 1960-х годов вместе с Евгением Оноприенко и Александром Сацким был создан сценарий фильма о лётчиках, который долго не пропускала цензура из-за его «негероичности». Наконец, в 1972 году Быков приступил к съёмкам кинокартины «В бой идут одни «старики», в которой сыграл одну из главных ролей – капитана Алексея Титаренко, «Маэстро». «Разговаривая с лётчиками, участниками боев, мы поняли одну очень важную для нас вещь, – рассказывал Леонид Быков. – В жестоком горниле войны, в беспощадном её пламени старшие опытные товарищи стремились, где это было возможно, сберечь молодых и неопытных соколят. В этом была высшая мудрость – забота о будущем, извечное право и долг сильных охранять, растить и воспитывать – себе смену. Так родилась тема «В бой идут одни «старики». И другая – не менее дорогая нам. Известная мудрость гласит: «Когда говорят пушки, музы молчат». Мы же хотели доказать, что в годы испытаний побеждают те, кто остается людьми в самых жестоких условиях, кто берет с собой в бой все светлое, человечное, за что и ведет битву с врагом. А что может быть прекраснее музыки? Недаром герои «второй, поющей эскадрильи» любят повторять: «Войны преходящи, музыка вечна!» В прокат фильм «В бой идут одни «старики» вышел 12 августа 1974 года. Успех у картины был ошеломляющий, результатом этого стало четвертое место в советском прокате (при 44,3 миллионах зрителей). В 1976 году был снят ещё один фильм на военную тему – «Аты-баты, шли солдаты…». Во время съёмок, в апреле (по другим данным — в декабре) 1976 года Быков перенёс второй инфаркт. В 1978 году начались съёмки фантастического сатирического фильма «Пришелец» по повести Евгения Шатько «Пришелец-73», в котором Быков принял участие в качестве автора сценария, режиссёра и исполнителя двух главных ролей – колхозного механизатора Ефима Тишкина и инопланетянина Глоуза. К 1979 году были отсняты две части фильма, однако картина так и не была завершена. Кинопробы к фильму были оформлены как самостоятельное 10-минутное кинопроизведение, удостоенное Гран-при за комбинированные съёмки и лаконичность на фестивале в Париже (согласно сайту памяти актёра). После смерти Быкова фильм был переснят режиссёром Борисом Ивченко с другим актёрским составом. Погиб Леонид Быков 11 апреля 1979 года в автомобильной катастрофе. Возвращаясь на машине с дачи, при обгоне трактора столкнулся со встречным грузовиком. Похоронен в Киеве. В его творческой биографии не наберется и трех десятков актерских ролей. Но чуть ли не каждая кинолента, в титрах которой значилось имя Леонида Федоровича, приобретала всесоюзную популярность и становилась советской классикой. Благодаря природному обаянию, прекрасному чувству юмора и таланту исполнитель полюбился миллионам зрителей, а память о нем жива и сегодня. В 1994 году Международный астрономический союз одной из малых планет присвоил имя «Быков» в честь замечательного актёра и режиссёра Леонида Фёдоровича Быкова.
13 декабря 2023 года в кинотеатрах «Тула» и «Искра» сети Москино состоятся специальные показы, посвящённые Леониду Быкову. В программе – комедия «Зайчик» и мелодрама «Алёшкина любовь». Вход на киносеансы свободный. Требуется предварительная регистрация.