Алексей Данилович Леонов родился 29 марта 1928 года в деревне Каменка Корсаковского (ныне Новосильского) района Орловской области в крестьянской семье. Школьное образование было прервано войной, на которой погибли отец и брат. После войны работал в колхозе, затем с 1944 по 1946 гг. учился в Москве в ремесленном училище при заводе "Серп и молот" на подручного сталевара. Но по семейным обстоятельствам вынужден был вернуться в деревню, где работал в колхозе бригадиром.

В 1949-1952 гг. служил в армии, публиковал в армейских газетах свои первые стихи, заметки.

После демобилизации работал в деревне, на предприятиях Орла, Москвы. Затем переехал в Ленинград, где окончил школу рабочей молодежи, посещал известные в те годы литературные объединения. В 1960 году в альманахе "Молодой Ленинград" появился первый рассказ "Ночной дождь" (в дальнейшем — "Глухая").

В 1968 году в издательстве "Советский писатель" в Ленинграде вышла первая книга Леонова "Яблоки падают", которая рассказывает о тружениках орловской деревни. Литературная критика приветствовала новое имя. Персонажи леоновских рассказов и повестей пополнили галерею народных характеров, которые дали в 60-е годы ХХ века В. Астафьев, В. Белов, В. Распутин, В. Лихоносов.

Сюжеты творчества Леонова многообразны. В них отражены и нелегкое становление колхозной жизни, разорение церквей и искоренение в народе отеческой веры, военное лихолетье, послевоенная безотцовщина, вдовья участь, перипетии мирных армейских будней, "горькая" любовь, разложение личности и нравственности в условиях вседозволенности, и — слом советской цивилизации.

В 1969 году Леонов принят в члены Союза писателей СССР. В 1971 году он закончил Высшие литературные курсы при Литературном институте им. М. Горького.

Писал Леонов также и детские книги. В издательстве "Детская литература" вышли сборники его повестей и рассказов для детей ("Птичий сторож", "Юлькина пашня", "Отцовский помощник", "Сани-самоходы" и др.). Детские книги Леонова неоднократно переводились на языки народов СССР. Рассказ "Кондырь" переведен на английский, рассказ "Глухая" — на несколько европейских языков.

Всего издано около 30 книг. По рассказу "Близненские женихи" на "Ленфильме" поставлен телефильм "Зареченские женихи". О творчестве Леонова в 1990-х читался университетский спецкурс "Russian Village Prose: The Radiant Past" (Princeton, New Jersey, USA).

Умер А. Д. Леонов 22 марта 2005 года, похоронен на церковном погосте в с. Ополье Ленинградской области. Архив Леонова передан в Орловский государственный литературный музей И. С. Тургенева.