Fransız aktris Léa Seydoux 1985 yılında Paris, Fransa'da hayırsever Valérie Schlumberger ve iş adamı Henri Seydoux'nun çocuğu olarak dünyaya geldi. Büyükbabası Jérôme Seydoux Pathé'nin başkanı, babası ise iş adamı ve mucit Marcel Schlumberger'in torununun torunudur (annesi de Schlumberger ailesinden gelmektedir). Anne ve babası karışık Fransız ve Alsas Alman kökenlidir, baba tarafı ise daha uzak Venezuela (İspanyol, Bask) kökenlidir.Léa oyunculuk kariyerine Fransız sinemasında başladı ve The Last Mistress (2007) ve On War (2008) gibi filmlerde rol aldı. Güzel insan (2008) filmindeki performansıyla ilk César Ödülü adaylığını aldıktan ve Cannes Film Festivali'nde gelecek vaat eden oyunculara verilen bir ödül olan Trophée Chopard'ı kazandıktan sonra dikkatleri üzerine çekti. O zamandan beri, Quentin Tarantino'nun Soysuzlar Çetesi (2009), Ridley Scott'ın Robin Hood (2010), Woody Allen'ın Paris'te Gece Yarısı (2011) ve Brad Bird'ün Mission: Impossible - Ghost Protocol (2011) filmlerinde rol aldı. Fransız sinemasında Belle Épine (2010) filmindeki rolüyle ikinci kez En Umut Veren Kadın Oyuncu dalında César Ödülü'ne aday gösterildi ve Elveda Kraliçem (2012) filmiyle En İyi Kadın Oyuncu dalında César Ödülü'ne aday gösterildi.2013 yılında Seydoux, başrol oyuncusu Adèle Exarchopoulos ve yönetmen Abdellatif Kechiche ile birlikte Cannes Film Festivali'nde Altın Palmiye Ödülü'ne layık görülerek dikkatleri üzerine çekti ve Mavi En Sıcak Renktir (2013) filmindeki rolüyle büyük beğeni topladı. Seydoux ve Exarchopoulos, rolleri için özel bir ödül olarak, Jane Campion ile birlikte Altın Palmiye kazanan tek kadın oldular. Aynı yıl, Grand Central filmiyle En İyi Kadın Oyuncu dalında Lumières Ödülü'nü aldı ve 2014 yılında BAFTA Yükselen Yıldız Ödülü'ne aday gösterildi ve Beauty and the Beast, The Grand Budapest Hotel ve Saint Laurent filmlerinde rol aldı. 2015 yılında 24. James Bond filmi Spectre'de Madeleine Swann'ı canlandırdı.