Luis Federico Leloir dilahirkan di Paris, Perancis pada tanggal 6 September 1906. ketika berusia dua tahun, dia pindah ke Buenos Aires Argentina, dia tinggal disana sampai meninggal. Dia lulus sebagai M.D. dari University of Buenos Aires pada tahun 1932. Setelah menjadi seorang dokter di Rumah Sakit Ramos Meija, dia bertugas sebagai asisten di Institute of Physiology, University of Buenos Aires, dari tahun 1934 sampai 1935 sambil melakukan riset bersama Bernardo A. Houssay pada bidang kajian metabolisme karbohidrat adrenalin. Pada tahun 1936, dia melakukan riset di Laboratorium Biokimia Cambridge University, Cambridge, Inggris. Setelah kembali ke Buenos Aires, dia menyelesaikan riset doktoralnya pada kajian pengaruh kelenjar adrenal pada metabolisme karbohidrat, dan tesisnya memperoleh penghargaan tahunan tingkat fakultas untuk tesis terbaik. Pada tahun 1944, dia menjadi asisten peneliti di Cori's laboratory di St. Louis, dan bersama D.E. Green di College of Physicians and Surgeons, Columbia University, di New York City. Pada tahun 1945, dia kembali ke Argentina untuk bekerja kembali dibawah Houssay. Pada tahun 1047, dia menjadi Direktur Instituto de Investigaciones Bioquímicas de la Fundación Campomar di Buenos Aires dan Profesor di University of Buenos Aires sampai tahun 1987.

Penelitiannya mengenai metabolisme galaktosa mengawali isolasi glukosa 1,6-difosfat dan uridin difosfat glukosa. Pada tahun 1953, dia bersama Enrico Cabib menemukan bahwa zat yang terakhir berperan sebaagai donor glukosa pada sintesis trehalose. Dia, Carlos E. Cardini, dan J. Chiriboga, pada tahun 1955 menemukan bahwa  zat tersebut berperan sama pada sintesisi sukrosa. Nukleotida yang lainnya seperti uridin difosfat asetilglukosamin dan guanosin difosfat glukosa juga berhasil diisolasi. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa uridin difosfat glukosa terlibat dalam sintesis glikogen dan adenosin difosfat gkukosa pada pati. Beberapa penyelidikan berikutnya bersama Nicolás Behrens mengenai peranan poliprenol, dolikol, pada transfer glukosa pada jaringan hewan.

Diantara berbagai penghargaan yang diperoleh, dia memperoleh penghargaan tersebut dari Argentine Scientific Society, Helen Hay Whitney Foundation, Severo Vaccaro Foundation, Bunge and Born Foundation, Gairdner Foundation, Louisa Gross Horowitz Foundation, dan Benito Juarez Foundation. Dia dianugerahi doktor kehormatan dari berbagai universitas: Granada, Spain, Paris, France, Tucuman, Argentina, dan La Plata Argentina. Dia dianugerahi Nobel Prize di bidang kimia pada tahun 1970 untuk penemuan nukleotida dan peran nukleotida tersebut dalam biosintesis karbohidrat.

Dia menjadi anggota berbagai kegiatan akademik: National Academy of Sciences, American Academy of Arts and Sciences, Academia Nacional de Medicina, American Philosophical Society, Pontificial Academy of Sciences, Royal Society of London, French Academy of Sciences dan Anggota Kehormatan Biochemical Society Inggris seperti pada Pan-American Association of Biochemical Societies.

Dia meninggal pada 2 Desember 1987. dia menikahi Amelia Zuberbuhler dan memiliki seorang putri, Amelia.

---