1989. február 11-én született, Budapesten a Bajza u. 28-ban, Spitz Lajos és Vidor Tekla gyermekeként. 1900. október 04-én a család Szilárdra magyarosított. Így Leo már ezzel a névvel nőt fel.
 
 

Már fiatalkorában megfogalmazta élete négy vezérlő elvét: Légy másmilyen, mint a többi!; Gondolkozz! A többit másra hagyhatod.; Légy tisztességes; Ne a multal törődj, öszpontosíts a jövőre!

1916-ban fejezte be gimnáziumi tanulmányait és szeptembertől a budapesti József Műegyetem hallgatója. 1919-ben megalakította öccsével a Szocialista Diákok Magyar Egyesületét ahol főleg gazdasági, pénzügyi reformelképzeléseit fogalmazta meg. Lényeges megállapítása, hogy: A jövő legfontosabb sajátossága az, hogy alapvetően más, mint a múlt és a jelen.
 

A Tanácsköztársaság bukása után felvette a református vallást, de az egyetemről így is eltávolították.

Elhagyta az országot és a berlini Műegyetem hallgatója lett, de az atomfizika hatására véglegesen fizikával kezd foglalkozni. Ekkor ismerkedik meg Max von Laueva és A. Einstennel.

1922-ben megveti a modern információ elmélet alapjait azzal, hogy az entrópia-elvet alkalmazza az információra is.

1927 decemberében teszi meg mozgó alkatrész nélküli hűtőszekrényre szabadalmi bejelentését, Einsteinnel közösen. Ezt az elvet használják ma tenyészreaktoroknál, folyékony fémmel való hűtésre. Később még hét közös szabadalmat jegyeznek.

1933-ban Angliába költözött. Itt Rutherford egyik előadásán hallotta, hogy az atomenergia gyakorlati felhasználása lehetetlen. Hazafelé tartva kigondolta a nukleáris láncreakció elvét és bevezette a kritikus tömeg fogalmát. Erre az eljárásra szabadalmat is jelentett be (1934), de azonnal katonai titokká is nyivánítatta. Pénzt nem kapott annak az elemnek a megkeresésére, amelyik alkalmas erre a folyamatra.

1935 tavaszán megpróbálja elérni, hogy az atomtudósok és kutatók ne hozzák nyilvánosságra eredményeiket, megakadályozandó, hogy Németország is tudomást szerezzen róluk. Ezt tekinthetjük az első kísérletnek a nukleáris fegyverkezés ellenőrzésére.

1938. január 02-án az Amerikai Egyesült Államokba költözött. 1939-ben hallott a németországi maghasítási kísérletek sikeréről. Megvizsgálta az uránt és bebizonyította, hogy neutronsokszorozás következik be. A felfedezés megjelentetését meg akarta akadályozni (tekintettel a háborús helyzetre), de 1939 őszén napvilágot látott a hír. Félvén attól, hogy a németek hamarosan képesek lehetnek atombomba előállítására, Wigner Jenő segítségével meggyőzte A. Einstent a veszély valódiságáról és levelet írtak Roosevelt elnöknek.
 

Ennek eredményeként indult meg az amerikai atombomba-kutatás, a Manhattan-program keretében. Itt együtt dolgozott Wigner Jenővel, Neumann Jánossal, Teller Edével és E. Fermivel.

Kezdettől fogva az atomreaktor, az atomenergia szabályozott felszabadítása érdekelte. 1940-ben leírta az inhomogén elrendezésű urán-grafit rendszerű reaktort, de a háború alatt megtiltotta a közlését.

1942. december 02. az atomreaktort üzembe helyezték amit Fermivel közösen terveztek. Ezt akkor még készítési módszerére és kinézetére utalva "atmmáglyának" neveztek.

1943 januárjában közli az általa elképzelt és elnevezett tenyésztő reaktor tervét.

A amerikai állampolgárságot 1943. március 29-én kapta meg.

1944. augusztus 10-én javasolja az atomenergia nemzetközi ellenőrzését, megakadályozandó a fegyverkezési versenyt. Mivel már biztos volt Németország veresége határozott akciókat szervezett az atombomba bevetésének megakadályozására. Végül sikerül megakadályoznia, hogy az atomenergia a hadsereg ellenőrzése alatt maradjon. Javaslata alapján hozzák létre később az Atomenergia Bizottságot. Később is mindent megtett a szovjet, amerikai fegyverkezési verseny megszüntetése érdekében. Az amerikai titkosrendőrségek rendszeresen megfigyelték és jelentéseket írtak róla.

1951. október 13-án feleségül vette Gertrud Weisst.

1955 május 18-án Fermivel közösen megkapják az atomreaktor szabadalmát, amit később az USA kormány egy dollárért megvásárolt.

Javaslata alapján alakul meg a Salk Biológiai Intézet, ahol a kutatások egyesítik a természettudományokat és a társadalomtudományokat. Aktívan vesz részt a Pugwash-mozgalomban, ahol amerikai és szovjet tudósok vitatják meg a béke és leszerelés kérdéseit.

1959 őszén állapítják meg húlyagrákját. Személyesen tervezi meg és irányítja saját sugárkezelését és felgyógyul betegségéből.

1960. május 18-án megkapja az USA Atomok a Békéért díjat. Ősszel megszerzi Hruscsov hozzájárulását a Moszkva-Wasington "forró dróthoz". 1962júniusában megszervezi az első olyan csoportot amely a fegyverkezés ellenőrzésével foglalkozik. Ez a társaság az Elviselhető Világ Tanácsa nevet viseli.

1964 februárjától a Salk Intézetben dolgozik. Kutatásai alapján jön létre a biofizika.

1964. május 30-án szívroham képében álmában látogatja meg a halál.