Çok yönlü ve evrensel sanatçı tipinin en belirgin ve seçkin örneğidir.
Leonardo bir bilgin ve mühendistir. Hydrolik, aerodinamik, botanik, zooloji, anatomi, fizik ve matematik, astronomi dallarında araştırmalar yapmış, eserler yazmıştır. Leonardo, bu yönleriyle bilimler tarihinin konusudur. Mimar, heykeltraş ve ressam olarak da güzel sanatlar alanında ün yapmış kişidir.
Leonardo, genç bir noter olan Ser Piero da Vinci'nin ve muhtemelen bir çiftçi kızı olan Caterina'nın evlilik dışı çocuğu olarak İtalya'da, Floransa kentine bağlı Vinci kasabası yakınlarındaki Anchiano'da dünyaya geldi.
Leonardo Avrupa'daki modern isimlendirme kurallarının oluşmasından önce dünyaya gelmişti; bu yüzden tam ismi, "Vincili Piero'nun oğlu Leonardo" manasına gelen "Leonardo di Ser Piero da Vinci"dir. Leonardo eserlerini ya "Leonardo" ya da "Io, Leonardo (Ben, Leonardo)" olarak imzalamıştır.
Her ne kadar somut kanıtlar bulunmasa da, Leonardo’nun annesi Caterina'nın Piero'ya ait olan ortadoğulu bir köle olduğu tahmin ediliyor. Leonardo’nun doğduğu yıl, babası Albiera adındaki ilk eşi ile evlendi, Caterina ile ise hiç bir zaman evlenmedi.
Leonardo’ya bebekliğinde annesi baktı, ancak bir kaç yıl sonra annesi başka biriyle evlendirilerek komşu kasabaya yerleşince Leonardo, babasının da nadiren uğradığı büyükbabasının evinde yaşamaya başladı, arada sırada Floransa’ya babasının evine giderdi. Babasının ilk eşinden çocuğu olmadığı için aileye kabul edilebilmişti ama hiç bir zaman meşru bir çocuk olarak görülmedi ve amcası Francesco dışında ailesindeki kimseden sevgi görmedi.
14 yaşına kadar Vinci’de yaşayan Leonardo, büyükanne ve büyükbabasının ardı ardına ölmesi üzerine 1466’da babası ile birlikte Floransa’ya gitti. Evlilik dışı çocukların üniversiteye gitmesi yasak olduğundan üniversite öğrenimi görme şansı yoktu. Küçük yaştan itibaren çok güzel çizimler yapan Leonardo’nun resimlerini babası, dönemin ünlü ressam ve heykeltraşı Andrea del Verrocchio'ya gösterince, Verrochio kendisini çırak olarak yanına aldı. Leonardo onun yanında Lorenzo di Credi ve Pietro Perugino gibi ünlü sanatçılarla çalışma fırsatı buldu. Atölyede sadece resim yapmayı değil, lir çalmayı da öğrendi. Büyük ihtimalle eşcinsellikle de bu atölyede tanıştı. 1476’da oğlancılıkla suçlandığında yargılandı ve suçsuz bulundu. İdam korkusu ve utançla tanıştı.
Floransa’yı 1482’de terkederek Milano Dükü Sforza’nın hizmetine girdi. Dükün hizmetine girebilmek için köprüler, silahlar, gemiler, bronz, mermer ve kilden heykeller yapabileceğini anlattığı ancak göndermediği mektup bütün zamanların en olağanüstü iş başvurusu sayılır.
Leonardo, 1499’da şehir Fransızlar tarafından alınıncaya kadar 17 yıl boyunca Milano Dükü için çalıştı. Dük için sadece resim ve heykeller yapmak, festivaller organize etmekle uğraşmadı; aynı zamanda binalar, makineler ve silahlar geliştirdi. 1485 - 1490 yıllarında doğa, mekanik, geometri, uçan makineler, kiliseden kale ve kanal yapımına kadar her türlü mimari ile ilgilendi; anatomi çalışmaları yaptı; öğrenciler yetiştirdi. İlgi alanı o kadar genişti ki başladığı çoğu işi bitiremiyordu. 1490 - 1495 yıllarında çalışmalarını ve çizimlerini deftere kaydetme alışkanlığı geliştirdi. Bu çizimler ve defter sayfaları, müzeler ve kişisel koleksiyonlarda toplanmıştır. Bu koleksiyonculardan birisi de Leonardo’nun hidrolik alanındaki çalışmalarının el yazmalarını toplayan Bill Gates’dir.
1499’da Milano şehrinin Fransızlarca alınmasından sonra şehri terk eden ve yeni bir koruyucu aramaya başlayan Leonardo, 16 yıl boyunca İtalya’da seyahat etti. Pek çok kişi için çalıştı, çoğu eserini yarım bıraktı.
İnsanlık tarihinin en iyi resimlerinden birisi kabul edilen Mona Lisa için 1503’te çalışmaya başladığı söylenir. Bu resmi tamamladıktan sonra hiç yanından ayırmamış, tüm seyahatlerinde yanında taşımıştı. 1504’te babasının ölüm haberi üzerine Floransa’ya döndü. Miras hakkı için kardeşleri ile mücadele verdi ancak çabası sonuçsuz kaldı. Ancak çok sevdiği amcası tüm varlığını ona bıraktı.
1506 yılında Leonardo, bir Lombardiya aristokratının 15 yaşındaki oğlu olan Kont Francesco Melzi'yle tanıştı. Melzi, hayatının geri kalanında onun en iyi öğrencisi ve en yakını oldu. 1490’da 10 yaşında iken korumasına aldığı ve Salai adını verdiği genç de 30 yıl boyunca onunla beraber olmuş, ancak öğrencisi olarak bilinen bu genç hiç bir sanatsal ürün üretmemişti. Leonardo, sevgilisi oldukları da sık sık iddia edilen bu iki dostla İtalya’yı birlikte dolaşmıştı.
1513 - 1516 arasında Roma’da yaşadı ve Papa için geliştirilen çeşitli projelerde yer aldı. Anatomi ve fizyoloji alanında çalışmaya devam etti ancak Papa, kadavralar üzerinde çalışmasını yasakladı. Leonardo bu dönemde kaçak olarak çalışmalara devam etti ve insan bedeni hakkında geniş bilgiye sahip oldu.
1516’da koruyucusu Giuliano de Medici’nin ölümü üzerine Kral 1. Francis’den Fransa’nın baş ressam, mühendis ve mimarı olmak üzere davet aldı. Paris’in güneybatısında, Amboise yakınlarındaki Kraliyet Sarayı’nın hemen yanında kendisi için hazırlanan konağa yerleşti. Ona büyük hayranlık duyan kral, kendisini sık sık ziyaret gelir ve sohbet ederdi.
Sağ koluna felç inen Leonardo da Vinci, resimden çok bilimsel çalışmalara ağırlık verdi. Kendisine dostu Melzi yardımcı olmaktaydı. Salai ise Fransa’ya geldikten sonra onu terketmişti.
Leonardo 2 Mayıs 1519’da Amboise’daki evinde 67 yaşında öldü. Kralın kollarında can verdiği rivayet edilir ancak 1 Mayıs günü kralın bir başka şehirde olduğu ve 1 gün içinde oraya gelemeyeceği bilinmektedir. Vasiyetinde mirasının esas bölümünü Melzi’ye bıraktı. Amboise'daki Saint Florentin Kilisesi’nde toprağa verildi.
