Леонид Васильевич Соловьёв родился (6) 19 августа 1906 в городе Триполи (Ливия) в семье помощника инспектора северо-сирийских школ Императорского православного палестинского общества.

В 1909 году семья вернулась в Россию, а в 1921 году переселилась в Коканд. Впечатления восточного быта и особенности восточной культуры наложили свой отпечаток на все творчество писателя. Леонид Соловьёв начал печататься с 1923 года в газете «Туркестанская правда» (в дальнейшем «Правда Востока») и до 1930 года работал специальным корреспондентом этой газеты.

Во время поездок по Ферганской области в 1924-1925 годах Соловьёв собирал и изучал фольклор. В эти годы им были записаны песни и сказания о В. И. Ленине, вошедшие в сборник «Ленин и творчество народов Востока» (1930). По утверждению Е. Калмановского, «все вошедшие туда произведения сочинил сам Соловьёв, создав таким образом фольклорно-литературную мистификацию».

В 1930 году Соловьёв приезжает в Москву и поступает на литературно-сценарный факультет Института кинематографии, который оканчивает в 1932 году.

Во время Великой Отечественной войны Соловьёв был военным корреспондентом газеты «Красный флот». Фронтовые рассказы и очерки писателя вошли в сборники «Большой экзамен» (1943) и «Севастопольский камень» (1944). По повести «Иван Никулин – русский матрос» (1943) им был создан киносценарий одноименного кинофильма (1944).

В сентябре 1946 года Соловьёва арестовали по обвинению в подготовке террористического акта. Вышел он на свободу в июне 1954 года, проведя восемь лет в лагерях. Повесть «Очарованный принц», вторая часть «Повести о Ходже Насреддине», была написана в лагере и закончена к концу 1950 года.

С 1954 года Соловьёв жил в Ленинграде. В «Лениздате» в 1956 году впервые появилась «Повесть о Ходже Насреддине» в двух книгах. Книга имела огромный успех. Имя писателя в первую очередь известно в связи именно с этим произведением.

Продолжая работать в области кинематографии, Соловьёв писал сценарии, среди которых можно отметить сценарий кинофильма «Шинель» (1959) по одноименной повести Н. В. Гоголя.

Писатель скончался 9 апреля 1962 года в Ленинграде.