Леонид Сергеевич Броневой родился 17 декабря 1928 года в Киеве. С детства он хотел стать музыкантом, а не актером. Занимался музыкой, учился играть на скрипке. Отца Леонида звали Соломон. Но после того как его репрессировали, мать поменяла мальчику отчество, чтобы избежать ссылки. Впрочем, эта мера оказалась напрасной, семья все равно была сослана в Кировскую область, где они и прожили почти до начала Великой Отечественной войны.
В войну Броневых эвакуировали в Чимкент. Там Леонид начал работать, а после войны уехал в Ташкент и поступил в театральный институт.
После института актера отправили по распределению в театр Магнитогорска. В 1953 году молодой Броневой приехал покорять Москву. Там его приняли сразу на третий курс Школы-студии МХАТ. Однако после нее Броневой в столице не остался, а играл в театрах в самых разных концах страны: в Грозном, Иркутске, Воронеже.
В Москву актер вернулся лишь семь лет спустя. И стал ведущим актером сначала драмтеатра на Малой Бронной, затем Московского театра «Ленком», на сцене которого играл во многих спектаклях до конца жизни.
В кино Броневой дебютировал в 1964 году в фильме «Товарищ Арсений». Но настоящую популярность актеру принесла роль Мюллера в ленте «Семнадцать мгновений весны». Запомнились зрителям и персонажи Броневого в картинах «Формула любви», «Покровские ворота», «Тот самый Мюнхгаузен», «Небеса обетованные», «Простые вещи» и других.
Также он принимал участие в различных телепередачах, в озвучивании фильмов и мультфильмов, в теле и радиоспектаклях.
Академик Российской академии кинематографических искусств «Ника» за свой вклад в отечественную культуру, Народный артист СССР, полный кавалер Ордена «За заслуги перед Отечеством», лауреат двух Государственных премий России, премии «Ника» — Леонид Броневой являлся обладателем призов различных МКФ и других наград.
Леонид Сергеевич Броневой скончался 9 декабря 2017 года в Москве после продолжительной болезни, не дожив несколько дней до своего 89-летия. Был похоронен на Новодевичьем кладбище столицы.
