Родился 25 ноября 1951 года в Харькове.

«Я не очень хорошо помню свое детство, юношество и отрочество. И никогда специально не вспоминаю. Эти времена сам – разве что отдельные маленькие эпизоды, которые свидетельствуют о доброте многих людей. Да, и вообще, в жизни я помню только доброе и хорошее», – говорит Леонид Черновецкий («Исповедь мэра», 2008 г.).

Как рассказывает сам Леонид Михайлович, его деда – Гаврила Гончарова, незаконнорожденного сына родного брата писателя Гончарова, большевики в 1926 году живым закопали за мешок зерна в Алтайском крае, а бабушку репрессировали. «Мою бабку вывезли в тундру и без еды, одежды оставили умирать. Все погибли. Бабку вывезли на лодке и по лодке стреляли красноармейцы 7 раз. Она была пробита, но живой ее все-таки привезли. До 1949 года она находилась в тайге. Как собака жила в землянке. Ее братья – мои дядьки и тетки – подкармливали ее, носили продукты до 1949 года, и так она в землянке и умерла», – вспоминает Черновецкий («Главред», 20 марта 2009 г.).

Рос Леонид Михайлович без отца. Мать – Прасковью Гавриловну, по его словами, в 13 лет изнасиловал руководящий работник КГБ и заставил выйти замуж.

После окончания средней школы Черновецкий служил во внутренних войсках в Днепропетровске. После этого командование части направило его на учебу в Харьковский юридический институт, который он в 1977 году окончил с красным дипломом.

Четыре года работал в прокуратуре Киевской области.

В 1981 году поступил в аспирантуру Харьковского юридического института. Как рассказывает сам Леонид Михайлович, помог ему в этом отставной подполковник КГБ, который пять лет прослужил в Японии, а после – «работал в Министерстве высшего и среднего образования, что называется под «крышей». «Я с ним случайно познакомился через одного из прокуроров. Я тогда был в ужасном материальном положении, у меня было уже двое детей, и мне не на что было жить и кормить их. Он услышал меня и буквально «выбил» еще одно место в аспирантуре», – вспоминает Черновецкий.

После защиты кандидатской диссертации пять лет преподавал в Киевском университете им. Т. Шевченко. Был заместителем проректора по научной работе вуза.

В конце 80-х возглавил юридический консультационный центр «Правэкс».

В 1990-1992 годах – генеральный директор коммерческого консультативного и научно-исследовательского центра «Правэкс».

В 1992-1996 годах – президент концерна «Правэкс».

Был внештатным советником президента Леонида Кучмы.

Впервые был избран депутатом Верховной Рады в 1996 году в Дарницком избирательном округе № 5 столицы.

На парламентских выборах 1998 года депутатский мандат получил в избирательном округе № 219 Киева.

Был членом фракций Народно-демократической партии, депутатской группы «Регионы Украины».

Был сопредседателем и председателем партии «За красивую Украину», членом президиума Партии регионального возрождения «Трудовая солидарность Украины».

На парламентских выборах 2002 года депутатский мандат получил в избирательном округе № 212 Киева.

В феврале 2004 года вошел во фракцию «Наша Украина».

На президентских выборах 2004 года баллотировался на пост главы государства. Получил поддержку 1% голосов избирателей. Активно поддерживал Виктора Ющенко.

В 2006 году избран городским головой Киева (32% голосов избирателей).

На парламентских выборах 2006 года баллотировался по списку блока «Наша Украина», но от депутатского мандата отказался, выбрав место городского головы столицы.

В 2007 году в «Топ-100 самых влиятельных украинцев» журнала «Корреспондент» Леонид Черновецкий занял 21-е место.

25 мая 2008 года на досрочных выборах столичного мэра получил поддержку 37, 72 % избирателей.

В 2008 году в «Топ-100» журнала «Корреспондент» Черновецкий занял 13-е место.

В начале 2009 года недоверие Леониду Черновецкому выразили Шевченковский и Святошинский районные советы города Киева.

В апреле 2009 года общественное движение «Настоящие киевляне» начало на своем сайте регистрацию противников действующего мэра.

24 февраля 2010 года президент Ющенко назначил Леонида Черновецкого членом Высшего совета юстиции.