Род его исаврийского или армянского происхождения происходил, вероятно, из малоазиатской области Исаврии. В 705, когда через Мёзию шло болгарское войско Юстиниана Ринотмета отбивать константинопольский престол у Тиберия III, Лев примкнул к Юстиниану, приведя в его лагерь несколько сотен овец для солдат.

Воцарившись, Юстиниан II не забыл услужливости Льва, который получил титул спафария и стал близок к императору. Однако спустя некоторое время Юстиниан по наущению доносчиков заподозрил его в измене и отправил послом в Лазик с целью подкупить царя лазов и втравить их в войну с племенами, враждебными империи. Вскоре Юстиниан приказал отнять у спафария казну и тем самым поставил его в опасное положение: пообещав лазам деньги, Лев оказался не в состоянии их выплатить. Однако лазы выступили в поход и без награды, и Лев выполнил возложенное на него поручения и всячески способствовал росту на Кавказе византийского авторитета.

Уже тогда Лев Исавр проявил себя как человек коварный и вместе с тем бесстрашный и упорный в достижении своих целей. Он отлично владел конём и оружием, отважно сражался не только на суше, но и на море и был одним из самых блестящих полководцев Византии. Закончив дела на Кавказе, Лев не торопился вернуться в Константинополь, справедливо опасаясь Юстиниана и его необузданного нрава.

Лишь при Филиппике или даже после его свержения полуопальный спафарий оказался в столице. В 713 император Анастасий II, крайне нуждавшийся в надёжных и опытных военачальниках дал ему титул патрикия и назначил стратигом крупнейшей в империи фемы Анатолика.

Когда войсками императором был провозглашн Феодосий III, Лев Исавр отказался признать его и поднял восстание. Лев понимал, что слабый и неопытный Феодосий, поддерживаемый одной лишь фемой Опсикий, навряд ли сможет оказать ему действенное сопротивление. Скрепив союз со стратигом Армениака Артаваздом обещанием тому руки своей дочери Анны и договорившись о временном перемирии с арабами, которые охотно поддерживали любую смуту в государстве противника, Лев Исавр 13.04.716 объявил себя императором.

Однако сарацины не прекращали боевых действий, и Льву пришлось терять время, отбиваясь от их набегов или ведя переговоры. Лишь весной следующего года он повёл армии восточных провинций на столицу. 25.03.717 Феодосий сложил с себя власть, получив обещание, что останется невредим, и патриарх Герман венчал Льва Исавра на царство. Своего единомышленника и сотоварища Артавазда, армянского полководца, он сделал зятем, выдав за него свою дочь Анну, и произвёл в первые сановники двора.

Сицилийская фема провозгласила под именем Тиберия ещё одного кандидата в императоры, некоего Василия Ономангула, но посланный в Италию вновь назначенный стратиг Сергий подавил мятеж, а организаторов беспорядков заставил спасаться бегством. Позже, в 719, было подавлено выступление экс-императора Анастасия, двинувшегося с болгарским войском к Константинополю. Город не принял Анастасия, а болгары выдали его Льву, с которым затем сохраняли миролюбивые отношения в течение всего его царствования.

Едва приняв власть, Лев должен был начать борьбу против арабского нашествия. В 717 арабы взяли Пергам. Брат дамасского халифа Сулеймана Маслама, которому Лев обещал по воцарении платить дань, переправился через пролив Геллеспонт (Дарданеллы) и двинулся с сухопутным войском, чтобы наказать Льва за неисполнение обещания. Завоевав там много городов, они подошли к Константинополю, окружили его рвом, валом и в течение 13 месяцев осаждали столицу империи с помощью разных машин. 1.09.717 к городу подступил огромный арабский флот. Бóльшая часть его благополучно миновала пролив, но 20 отставших тяжелогружёных судов Лев сжёг с помощью т.н. "греческого огня".

Так как византийцы упорно защищались, арабам пришлось зимовать во вражеской земле. Всю зиму стояли морозы. Союзные ромеям болгары уничтожали отряды, посланные во Фракию для добычи провианта, и к весне положение солдат Масламы сделалось отчаянным. От голода и лишений у осаждавших умерло множество людей, коней и верблюдов. Весной 718 из Египта прибыл второй флот с оружием и хлебом, а затем из Африки третий с многочисленными припасами. Однако опасаясь огненосных кораблей, арабы не решились входить в Босфор. Узнав, что они скрываются в заливе, император велел поставить на корабли огнебросательные сифоны и двинул их против арабов. В ходе разыгравшейся битвы бóльшая часть арабского флота была уничтожена и византийцы овладели огромной добычей.

После этого голод среди осаждавших достиг такой силы, что они порезали на мясо всех оставшихся лошадей, ослов, верблюдов и ели всякую падаль. От этого среди них начались заразные болезни и сильный мор. Летом 718 халиф с огромным уроном отвёл своё изрядно потрёпанное войско от стен Константинополя.

В 733, ища союзников в борьбе против арабов, Лев женил своего сына Константина, будущего императора, на дочери хазарского кагана. Как и византийцы, хазары постоянно подвергались набегам со стороны своих арабских соседей и были рады заключить союз против общего врага.

Затем Лев развернул против напиравших на Византийскую империю и уже овладевших Малой Азией арабов активные боевые действия. Он разбил их в 726 при Никее, а также в знаменитой битве при городе Акроиноне во Фригии в 740. Византийская армия под командованием императора Льва III Исавра и его сына, будущего императора Константина V одержала сокрушительную победу на арабами, в которой оба их военачальника погибли в бою.

Эта битва была последней с Омейядами на территории Византийской империи, т.к. Омейяды занялись внутренними проблемами, начиная с восстания берберов в 740 и заканчивая битвой при Забе и падением Омейядского халифата в 750. В западной части Малой Азии была образована новая фема, Фракиссий, с центром в Эфесе, в Европе ешё две: Фракия и Македония.

При правлении Льва Исавра существенно изменилось устройство империи и развилось византийское право. Появился первый по-настоящему византийский, но вместе с тем и сохраняющий элементы римского права законодательный документ, получивший название "Эклога", т.е. краткое извлечение из римского права, согласованное с христианскими принципами. В целях борьбы со взяточничеством было назначено жалованье судьям и судебным чиновникам. Издан составленный ранее Земледельческий закон. Некоторые положения "Эклоги" вошли в судебники славян Восточной Европы и Киевской Руси.

Религиозная политика Льва не всегда отличалась продуманностью и осторожностью. Около 723 (забыв о горьких уроках Фоки и Ираклия I) император издал эдикт о насильственном крещении иудеев и монтанистов. Первые в который раз начали покидать города империи, а вторые ответили на приказ царя массовыми самосожжениями.

Крупнейшим событием жизни Византии при Льве III стало возникновение иконоборческого движения, начало которому положил сам император в силу своего восточного происхождения (иерархи Малой Азии ещё в 724 открыто выступили против почитания икон, которого, кстати, христианство первых веков не знало). Раз осудив почитание святых изображений, император не пожелал отступить, даже воочию видя неприятные последствия своего шага.

В 730 император собрал столичных жителей, призвал патриарха Германа и стал принуждать его подписать послание об уничтожении икон. Но патриарх отказался и снял с себя священство. На его место Лев возвёл клирика Св. Софии Анастасия. 17.01.730 во дворце собрался силенций — конфиденциальный совет представителей духовенства и синклита, на котором поклонение иконам было объявлено преступлением. Многие за свою ревность к иконам были наказаны усечением членов, плетьми, изгнаниями и лишениями имений. Церковные училища были закрыты.

Жители Эллады и Кикладских островов, не приняв иконоборчества, восстали против Льва и провозгласили императором некоего Козьму. Флот мятежников подошёл к Константинополю, но 18.04.727 их корабли были сожжены или потоплены, начальник флота мятежников бросился в доспехах в море, а сам узурпатор был схвачен и обезглавлен.

Годом позже восстала Равенна, экзарх Павел погиб, лангобарды, использовав сумятицу, овладели городской гаванью. Новый экзарх Евтихий подчинил себе город, но брожение в Италии не прекращалось.

Вскоре после этого Лев восстал также и против почитания святых мощей, а всех бывших до него императоров и архиереев объявил идолопоклонниками. Духовенство, а в особенности монахи, отнеслись к иконоборчеству очень враждебно. Политика иконоборчества крайне осложнила отношения Византийской империи с Папами римскими и Западом вообще. Папа Григорий II выступил против нововведений василевса. Между Константинополем и Римом состоялся обмен язвительными посланиями. Однако до полного разрыва престола Св. Петра с Константинополем не дошло поскольку Григорий II вовсе не стремился лишить апостольскую столицу покровительства Востока, поскольку стенам Вечного Города угрожал воинственный король лангобардов Лиутпранд.

Новый Папа Григорий III действовал менее осторожно. В ноябре 731 собор в Латеране безоговорочно осудил иконоборчество. Реакция Льва III была моментальной: флот грозного императора появился у берегов Италии, привилегии владений Папы на части полуостроова были ликвидированы, налоги с этих земель стали поступать в византийскую казну. Римские епархии в Греции, Далмации, Калабрии и на Сицилии эдиктом василевса оказались переведены под юрисдикцию константинопольского патриарха.

С годами сопротивление почитателей икон становилось всё более упорным, а борьба против них принимала всё более ожесточенный характер. Лев так и не увидел её конца: он умер 18.06.741, страдая тяжёлой водянкой.

После уничтожении иконоборчества деятели православия провели тщательную чистку источников. Погибли сочинения иконоборцев, эдикты императоров и постановления церковных синодов и соборов. Православная историография традиционно изображала Льва Исавра "нечестивым", злым и кровожадным человеком, столпом невежества. Однако реально гонения на иконопочитателей при Льве III были незначительны, да и то почти все были наказаны за убийство императорского чиновника, посланного уничтожить скульптурную икону Христа в центре Константинополя, в Халкопратиях, который был растерзан толпой фанатично настроенных горожан, в основном женщин и монахов.