ลีโอนาร์ด นีมอยเกิดเมื่อวันที่ 26 มีนาคม ปี 1931 เขาใช้ชีวิตในวัยเด็กอยู่ที่บอสตัน, แมสซาชูเซ็ตต์ส ที่ซึ่งเขาแสดงละครเวทีตั้งแต่อายุ 8 ขวบจนถึงวัยรุ่น ในปี 1949 เขาเริ่มตั้งเป้าเพื่อทำงานในฮอลลีวู้ด เขาจึงเริ่มไปเรียนการแสดง และหางานทำหลายอย่างเพื่อเลี้ยงตัวเอง
บทบาทเล็กๆ ในภาพยนตร์หลายเรื่องเริ่มเข้ามาสู่มือของนีมอยในปี 1951 และในปี 1952 เขาได้รับบทนำบทแรกในภาพยนตร์เรื่อง Kid Monk Baroni ติดตามมาด้วยการไปรับใช้ชาติในกองทัพอยู่นานสองปี ขณะปฏิบัติหน้าที่อยู่ในแอ็ตแลนต้า นีมอยแสดงนำในละครเวทีที่ได้รับคำชมเรื่อง A Streetcar Named Desire หลังปลดประจำการแล้ว นีมอยกลับมารับงานแสดงทั้งจอเงินและจอแก้ว รวมไปถึงละครเวทีด้วย
และเพราะความสำเร็จที่นีมอยได้รับจากซีรีส์เรื่อง Star Trek นี่เองที่ทำให้เขาเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก นีมอยยังกลายมาเป็นผู้กำกับที่ประสบความสำเร็จ เมื่อเขารับผิดชอบกำกับภาพยนตร์ตอน Star Trek III: The Search for Spock และ Star Trek IV: The Voyage Home เขายังได้รับเครดิตในการแต่งเรื่องจาก Star Trek IV และ Star Trek VIซึ่งเขาทำหน้าที่ผู้อำนวยการสร้างบริหารด้วย ผลงานการกำกับชิ้นอื่นๆ ของนีมอย ยังรวมถึงเรื่อง The Good Mother ที่นำแสดงโดยไดแอน คีตัน และเลียม นีสัน, ภาพยนตร์ฮิตบล็อกบัสเตอร์ เรื่อง Three Men and a Baby ที่นำแสดงโดยทอม เซลเล็ค, เท็ด แดนสัน และสตีฟ กุตเทนเบิร์ก, Funny About Love ที่นำแสดงโดยจีน ไวลเดอร์, คริสติน ลาห์ติ และแมรี่ สต๊วร์ต มาสเตอร์สัน และ Holy Matrimony ที่นำแสดงโดยแพทริเซีย อาร์เค็ตต์ และโจเซฟ กอร์ดอน-เลวิตต์
ลีโอนาร์ด นีมอย เสียชีวิตด้วยโรคปอด เมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2015 ด้วยวัย 83 ปี
