Lea Michele Sarfati, Bronx, New York'ta hemşire olan Edith Thomasina (Porcelli) ve şarküteri sahibi bir emlakçı olan Mark David Sarfati'nin çocuğu olarak dünyaya geldi. Annesi İtalyan kökenli (Roma ve Napoli'den), babası ise Sefarad Yahudisi kökenlidir (Türkiye ve Yunanistan'dan). Lea, Tenafly, New Jersey'de Katolik olarak büyüdü ve Tenafly Lisesi'nden mezun oldu. 8 yaşındayken, Lea bir arkadaşıyla birlikte gelecek vaat eden bir müzikal için açık oyuncu seçmelerine gitti. Spontane bir şekilde seçmelere katılmaya karar verdikten sonra kendisine rol teklif edildi ve iki hafta sonra Broadway'de oynamaya başladı. Broadway'deki ilk çıkışını 1995 yılında Les Misérables"daki Genç Cosette rolü için seçildi. Daha sonra "Ragtime"'ın 1998 orijinal Broadway kadrosunda Tateh'in kızı Küçük Kız rolünde yer aldı ve 2004 yılında "Fiddler on the Roof" müzikalinin Broadway canlandırmasında Shprintze'yi canlandırdı ve Chava rolünü üstlendi. 14 yaşındayken Lea'ya Steven Sater ve Duncan Sheik'in "Spring" müzikal versiyonunda Wendla Bergmann rolü verildi. Awakening". İlk atölye çalışmalarında, Broadway dışında rol aldı ve nihayet 20 yaşında Broadway yapımında rol aldı. Gösterinin Broadway'e gitmeye hazırlandığı sıralarda, Lea'ya "Les Misérables". Aralık 2006'da Broadway'de gösterime giren "Spring Awakening" ile kalmayı tercih etti. Daha sonra bir Müzikalde En İyi Kadın Oyuncu dalında Drama Desk Ödülü'ne aday gösterildi. İki yıl boyunca "Spring Awakening"'de rol aldıktan sonra Lea, rol arkadaşı Jonathan Groff ile birlikte başka fırsatların peşinden gitmek üzere gösteriden ayrıldı. 2008'in sonlarında Lea, komedi-drama dizisi Glee'de (2009) Rachel Berry rolünü kazandı ve diziden bu yana 19 Mayıs 2009'da prömiyeri yapılan dizideki performansıyla dünya çapında büyük beğeni topladı. Komedi ya da Müzikal Dizilerde En İyi Kadın Oyuncu dalında 2009 Satellite Ödülü'nü alan Lea, daha sonra üç People's Choice Ödülü ve bir Screen Actors Guild Ödülü kazandı. Lea kazandığı ödüllerin yanı sıra Altın Küre ve Emmy Ödülü adaylıkları da elde etti.