Filho de imigrantes judeus poloneses, aos 14 anos, por influência do pai, entrou para o Partido Comunista. Em 1956 ingressou na Escola Nacional de Engenharia, onde fundou seu primeiro cineclube. Concluiu os estudos, mas não exerceu a profissão. Teve o primeiro contato com a realização cinematográfica como assistente na filmagem de Rio Zona Norte, de Nelson Pereira dos Santos. Em 1958, com o cineasta Joaquim Pedro de Andrade, fundou a Federação de Cineclubes do Rio de Janeiro e, mais tarde, o movimento Cinema Novo.

Ao aproximar-se do grupo Teatro de Arena – formado, entre outros, pelo diretor Augusto Boal e pelo ator Gianfrancesco Guarnieri –, participou da montagem da peça Chapetuba Futebol Clube, de Oduvaldo Vianna Filho. Em 1961, colaborou com a fundação do Centro Popular de Cultura (CPC) da União Nacional dos Estudantes (UNE) e dirigiu seu primeiro filme, Pedreira de São Diogo, um dos episódios do longa-metragem Cinco vezes favela, trabalhando também como produtor.

Entre 1963 e 1964, ainda pelo CPC, dirigiu o curta-metragem Maioria absoluta, agraciado como melhor documentário no Festival de Viñadel Mar (Chile), em 1965, e com o Prêmio Joris Ivens, no Festival de Oberhausen (Alemanha), em 1966.

Em 1965, viveu no Chile. Em 1966, voltou ao Brasil e criou a produtora Saga Filmes com o cineasta Marcos Farias. A empresa produz Garota de Ipanema. Em 1972, dirige São Bernardo, que recebe os prêmios Margarida de Prata e Air France de melhor filme. A produção é censurada, o que desencadeia crise financeira na empresa. Em 1979, filmou ABC da greve, montado postumamente, em 1990.

Com Eles não usam black-tie, de 1981, recebeu reconhecimento de público e crítica, com oito premiações, entre elas, o Prêmio Especial do Júri – Leão de Ouro (ex aequo), no Festival de Veneza de 1981.

Entre 1983 e 1986, produziu seu último trabalho, Imagens do inconsciente.

Leon faleceu em 1987, aos 49 anos.