Актер. Заслуженный артист РСФСР (1965). Народный артист УССР (1974).
Родился 12 декабря 1928 года в селе Знаменское Донецкой области. В 1945 году, уже будучи в Ленинграде, он поступил во 2-ю спецшколу для летчиков (Аэротура), где проучился всего лишь месяц. Закончив актерский факультет Харьковского Театрального института в 1951 году, Леонид Быков попал в труппу Харьковского государственного академического украинского драматического театра имени Т. Шевченко, в котором проработал до 1960 года. В 1960-1968 гг. – актер и режиссер киностудии "Ленфильм", с 1969 – актер и режиссер Киевской киностудии им. А.Довженко.
В 1952 году он сыграл свою первую роль в кино. Это был фильм режиссеров Исаака Шмарука и Виктора Ивченко "Судьба Марины". Леониду досталась эпизодическая роль простого деревенского паренька Сашко. В 1954 году режиссеры Александр Ивановский и Надежда Кошеверова приглашают Быкова на роль Пети Мокина в свою картину "Укротительница тигров". Фильм имел огромный успех у публики. С этого момента имя актера Леонида Быкова стало известно всем. Между тем почти одновременно со съемками в "Укротительнице" на том же "Ленфильме" Быков снимался в другой картине, где ему уже досталась главная роль. Это была картина Анатолия Граника "Максим Перепелица". Успех этого фильма в прокате был значительно ниже, чем у двух предыдущих, однако для Быкова именно эта картина по-настоящему открыла двери в большой кинематограф и снискала ему огромную любовь зрителей. Быков активно снимается, правда, в большинстве своем это были роли, похожие друг на друга: эдакие Максимы Перепелицы мелкого масштаба. Актеру же не хотелось до бесконечности эксплуатировать одну и ту же маску, поэтому, соглашаясь на новые предложения, он старался выбирать роли самого разного плана. Так он попал в фильмы: "Чужая родня", "Дорогой мой человек", "Добровольцы", "Ссора в Лукашах", "Майские звезды". Фильм "Алешкина любовь" вышел на экраны страны в 1961 году. Быков сыграл в нем одну из лучших своих ролей в кинематографе и по праву занял одно из ведущих мест среди тогдашних советских звезд. С 1961 по 1964 год на счету Быкова было лишь несколько ролей в фильмах: "На семи ветрах", "Когда разводят мосты", "Осторожно, бабушка!".
В 1961 году Леонид Быков пробует себя в режиссуре - вместе с режиссером Гербертом Раппопортом он снял короткометражный фильм "Как веревочка ни вьется...". В 1963 году он уже самостоятельно снял комедию "Зайчик", в которой сыграл главную роль. Давней мечтой Леонида Быкова была постановка картины о героизме советских летчиков в годы войны. Любовь к людям этой профессии жила в нем постоянно. В содружестве со сценаристами Евгением Оноприенко и Александром Сацким был написан сценарий будущего фильма "В бой идут одни старики". Однако ставить картину долго не давали, считая ее не слишком героической. Картина "В бой идут одни старики" вышла на экраны страны в начале 1974 года и имела огромную популярность у публики. На Всесоюзном фестивале в Баку фильм получил почетный приз. В 1975 году Леонид Быков снял еще одну картину, вновь о войне. Фильм назывался "Аты-баты, шли солдаты". Автор сценариев киножурнала "Фитиль", незавершенного фильма "Пришелец". 11 апреля 1979 года Леонид Фёдорович Быков погиб в автокатастрофе.
Награжден орденом Октябрьской Революции. Лауреат Государственной премии Украинской ССР им.Т.Шевченко(1977).