По сообщению Геродота, Леонид занял царский престол Спарты совершенно случайно. Когда первая жена Анаксандрида II не могла родить ему детей, эфоры вынудили его взять вторую супругу, родившую ему Клеомена, ставшего наследником трона. Спустя некоторое время и первая жена родила последовательно трех сыновей — Дориея, Леонида и Клеомброта. Несмотря на все свои успехи во внешней политике, Клеомен I, первым получивший спартанский престол, в конце концов, был объявлен безумным и доведен до смерти. Дорией, не желая подчиняться царствующему брату, оставил свое отечество и подался в чужие края, где и пал в битве на Сицилии. Леонид, женившись на дочери Клеомена Горго, стал вторым царем Спарты.
Десять лет Леонид спокойно и справедливо правил в Спарте, а летом 480 г. до н.э. царь Леонид встал во главе отряда из 300 спартанцев и направился к Фермопилам, чтобы противостоять натиску 200-тысячной армии персидского царя Ксеркса. Леонид взял с собой только тех воинов, кто имел сыновей, чтобы не угас какой-либо род спартиатов. Эфоры пожертвовали жизнью своего царя и 300 граждан только для того, чтобы успокоить союзников. Когда эти триста выступали из Спарты, эфоры сказали Леониду: «Возьми хотя бы тысячу». Леонид ответил: «Чтобы победить — и тысячи мало, чтобы умереть — довольно и трехсот».
Ксеркс прислал к Фермопилам гонца со словами: «Сложи оружие». Леонид ответил: «Приди, возьми». Гонец сказал: «Безумец, наши стрелы закроют солнце». Леонид ответил: «Тем лучше, мы будем сражаться в тени».
Кто воевал, тот знает, что самый страшный бой на войне — рукопашный. В древности все бои были рукопашные. Сойтись на длину копья, на длину меча, ударить мечом, отбить щитом, сделать выпад, уклониться, рассечь панцирь, ранить, убить, добить — таков был бой. Он был бешен и кровав. Греки принимали напор персов сомкнутым строем. Это была железная стена сдвинутых щитов и щетинящихся копий, и об нее разбивался и откатывался каждый натиск. Воины уставали, но Леонид быстро отводил усталых назад, отдохнувших вперед, и бой продолжался. Груды трупов громоздились в узком ущелье.
Бились два дня. В ночь перед третьим перебежчики донесли, что персидское войско нашло обходную горную тропу и идет грекам в тыл. Человека, который показал персам этот путь, звали Эфиальт.
Еще было время отступить. Со спартанцами было три с половиной тысячи союзников из других городов. Леонид их отпустил, чтобы ни с кем не делить славной гибели. Персы ударили с двух сторон. Спартанцы приняли бой и погибли все до последнего. Один уцелел лишь потому, что лежал раненым в ближней деревне и не участвовал в бою. Он вернулся в Спарту, погиб в следующем году в битве при Платее.
По свидетельству Павсания, останки Леонида были впоследствии доставлены в Спарту и там похоронены. Имя царя Леонид значит «львенок». На том холме, где пали триста спартанцев, греки поставили каменного льва и высекли знаменитую надпись, сочиненную поэтом Симонидом:
Путник, весть отнеси всем гражданам воинской Спарты:
Их исполняя приказ, здесь мы в могилу легли.
