Lev Davidoviç Landau 22 yanvar 1908-ci ildə Bakının Balaxanı qəsəbəsində, yəhudi ailəsində anadan olub. 12 yaşında diferensial tənliyi, 13 yaşında inteqralları həll edə bilirdi.
O, 14 yaşında indiki Bakı Dövlət Universitetinə qəbul olub, eyni vaxtda iki fakültədə - fizika-riyaziyyat və kimya fakültələrində təhsil alıb. 1924-cü ildə alim indiki Sankt-Peterburq Dövlət Universitetinin fizika-riyaziyyat fakültəsinə köçürülüb.
Landau 1928-ci ildə fiziklərin Moskvada keçirilən altıncı qurultayının iştirakçısı olub. Orada o, fizik Nils Borun diqqətini cəlb edib və Almaniyaya elmi ezamiyyəyə göndərilib. Həmin ölkədə fizik Albert Eynşteynlə tanış olub.
Elm xadimi 1938-ci ildə casusluq ittihamı ilə həbs edilib, lakin məşhur alimlər Nils Bor və Pyotr Kapitsanın səyləri nəticəsində 1939-cu ildə azadlığa buraxılıb. O, yalnız 1990-cı ildə bəraət alıb.
Böyük Vətən müharibəsi illərində Landau Kazan şəhərində işləyir və tədqiqatlar aparır. Burada o, kvant mayesi fizikasının əsasını qoyur və 1941-ci ildə “Kvant mayesi” nəzəriyyəsini yaradır. 1946-cı ildə fizik SSRİ Elmlər Akademiyasının üzvü olur.
Alim 1962-ci ildə avtomobil qəzasına düşür və SSRİ Elmlər Akademiyasının xəstəxanasında müalicə alır. Həmin il ona Nobel mükafatı verilməsi barədə teleqram gəlir, lakin o, Stokholma gedə bilmir. Tarixdə ilk dəfə İsveçin Moskvada olan səfiri Nobel mükafatını Landauya xəstəxanada təqdim edir.
Lev Landau 1 aprel 1968-ci ildə Moskvada vəfat edib və Moskvanın Novodeviçye qəbiristanlığında dəfn olunub.
1966-cı ildə kəşf edilmiş mineral və 1972-ci ildə kəşf edilmiş 2142 asteroidi dahimizin adını daşıyır. Həmçinin Ayda alimin adını daşıyan Landau krateri mövcuddur. Rusiyada Nəzəri Fizika İnstitutu və Bakıda məktəb Landaunun şərəfinə adlandırılıb. 1998-ci ildən Rusiya Elmlər Akademiyasının Nüvə Fizikası Bölməsi tərəfindən Lev Landau adına Qızıl medal mükafatı verilir.