Leopold a fost al treilea fiu al cuplului imperial și inițial a fost menit carierei preoțești, dar studiile teologice la care a fost obligat de către familie au avut efect contrar, făcând din el o persoană ostilă bisericii.
În 1753 s-a logodit cu Maria Beatrice d'Este moștenitoarea ducatului de Modena. Căsătoria nu a avut loc, Maria Beatrice s-a căsătorit cu fratele mai mic a lui Leopold, Arhiducele Ferdinand.
După decesul tatălui său la 18 august 1765, i-a succedat la conducerea Marelui Ducat. Leopold era faimos în Florența pentru numeroasele sale aventuri extraconjugale. Printre amantele sale a fost și contesa Cowper, soția contelui Cowper care, în compensație pentru că a fost încornorat, a primit onoruri de la fratele lui Leopold, Iosif al II-lea.
Timp de 25 de ani a fost mare duce al Toscanei și a locuit la Florența, în timp ce fratele său, Iosif al II-lea era împărat romano-german, la Viena. În perioada cât și-a exercitat atribuțiile de suveran al Toscanei, aceasta a cunoscut o mare înflorire economică și socială, datorată reformelor judicioase pe care le-a impus. A înlăturat restricțiile impuse locuitorilor ducatului de către predecesorii săi din familia Medici. Cea mai importantă reformă, cu adevărat remarcabilă pentru acel timp, a fost abolirea pedepsei cu moartea în 1786.
În anul 1790 pleacă la Viena, pentru a ocupa tronul fratelui său, decedat fără moștenitori.
Scurta sa domnie ca împărat romano-german (al Sfântului Imperiu Roman) a fost frământată de rivalitățile dintre marile puteri ale Europei și de agitațiile politice din provinciile vastului său imperiu. A trăit epoca de tulburărilor revoluționare din Franța, unde printre mulți alții și-a pierdut viața sora sa, regina Maria-Antoaneta, soția regelui Ludovic al XVI-lea. Referitor la Revoluția franceză, a făcut un apel către capetele încoronate din Europa de a lua măsuri împotriva evenimentelor (revoluționare) care "compromit onoarea tuturor suveranilor și securitatea tuturor guvernelor".
A fost căsătorit cu Maria-Luisa a Spaniei.
A avut 16 copii, dintre care cei mai cunoscuți sunt:
Francisc, viitor împărat romano-german, ulterior primul împărat ereditar al Austriei
Karl, arhiduce al Austriei, duce de Teschen, care a îmbrățișat cariera militară
A murit subit, după doar doi ani de domnie ca împărat, fiind înmormântat în Cripta Imperială din Viena, în mormântul 113.
Prințul Moștenitor Otto •Arhiducele Robert*** •Arhiducele Felix •Arhiducele Carl Ludwig •Arhiducele Rudolf • Arhiducele Ferdinand Karl • Arhiducele Heinrich Maria •Arhiducele Leopold Franz** • Arhiducele Guntram** • Arhiducele Radbot** • Arhiducele Johann** • Arhiducele Georg** •Arhiducele Ștefan** •Arhiducele Dominic** • Arhiducele Friederich Salvator** • Arhiducele Andreas Salvator** • Arhiducele Markus** • Arhiducele Johann** • Arhiducele Michael** • Arhiducele Franz Salvator** • Arhiducele Karl Salvator** • Arhiducele Joseph Karl • Arhiducele Andreas Agustinus • Arhiducele Nicholas Franz • Arhiducele Johann Jacob • Arhiducele Edward Karl • Arhiducele Paul Rudolf
Generația 18
Arhiducele Karl •Arhiducele Georg •Arhiducele Lorenz*** • Arhiducele Gerhard*** • Arhiducele Martin*** • Arhiducele Karl Filipp • Arhiducele Raimund Joseph • Arhiducele Itsván • Arhiducele Rudolf •Arhiducele Carl Christian • Arhiducele Karl Peter •Arhiducele Simeon • Arhiducele Johannes • Arhiducele Maximilian Heinrich • Arhiducele Filipp Joachim • Arhiducele Ferdinand Karl • Arhiducele Konrad •Arhiducele Sigismund** • Arhiducele Georg** • Arhiducele Guntram** • Arhiducele Leopold** • Arhiducele Alexander Salvator** • Arhiducele Thaddäus Salvator** • Arhiducele Casimir Salvator** • Arhiducele Matthias** • Arhiducele Johannes** • Arhiducele Bernhard** • Arhiducele Benedikt • Arhiducele Joseph Albrecht • Arhiducele Paul Leo • Arhiducele Friedrich Cyprian • Arhiducele Benedikt Alexander • Arhiducele Nicolás • Arhiducele Santiago • Arhiducele Paul Benedikt
Generația 19
Arhiducele Ferdinand Zvonimir • Arhiducele Karl Konstantin •Arhiducele Amedeo*** •Arhiducele Joachim*** • Arhiducele Bartholomaeus*** • Arhiducele Emmanuel*** • Arhiducele Luigi*** • Arhiducele Felix Carl • Arhiducele Andreas Franz • Arhiducele Paul Johannes • Arhiducele Carl Christian • Arhiducele Johannes • Arhiducele Thomas • Arhiducele Franz Ludwig • Arhiducele Michael • Arhiducele Joseph • Arhiducele Imre • Arhiducele Imre • Arhiducele Christoph • Arhiducele Alexander • Arhiducele Lorenz Carl • Arhiducele Wilhelm • Arhiducele Johannes • Arhiducele Ludwig • Arhiducele Filipp • Arhiducele Nicholas • Arhiducele Constantin • Arhiducele Jacob Maximilian • Arhiducele Leopold Amedeo** • Arhiducele Maximilian** • Arhiducele Leopold** • Arhiducele Constantin Salvator** • Arhiducele Paul Salvator**
*de asemenea infante al Spaniei **de asemenea prinț de Toscana ***de asemenea prinț de Modena