Леонид Геннадьевич Парфенов родился в 26 января 1960 года в городе Череповец Вологодской области. Его отец, Геннадий Парфенов, работал главным инженером Череповецкого металлургического комбината, а мать, Альвина Шматинина, была учительницей истории. Уже в школьные годы Парфенов начал заниматься журналистикой, в 13 лет на Всесоюзном слете юнкоров в «Артеке» получил грамоту «Лучшему юнкору “Пионерской правды”».
В 1977 году Парфенов поступил в Ленинградский государственный университет имени А.А. Жданова на факультет журналистики. В годы учебы подрабатывал экскурсоводом, водил туристов по Петербургу. Работал Парфенов и «по профилю», и вскоре его статьи начали печатать в крупнейших советских газетах и журналах – сначала в газете «Смена», позднее – в «Огоньке», «Правде», «Советской культуре» и «Московских новостях».
В 1982 году Парфенов окончил университет – его диплом был посвящен балканским СМИ. В том же году журналист вернулся в Череповец – по распределению он попал в районную газету «Сельская новь». Однако редактор газеты от молодого специалиста «с длинными волосами, в джинсах, в рубахе навыпуск» отказался, после чего Парфенов устроился на полставки в областную молодежную газету «Вологодский комсомолец». Через год он перешел на телевидение – начал работать на Вологодском областном канале. По словам Парфенова, это была «ритуальная журналистика»: он и его коллеги показывали в своей работе то, «что можно показывать и про что можно писать». Однако жена Парфенова Елена Чекалова впоследствии вспоминала, что с сюжетами его супруга «всегда были связаны всякие скандалы»: в частности, он рассказывал про рок-музыкантов, приглашал продюсера и музыкального критика Артемия Троицкого, «что в то время грозило неприятностями».
В 1986 году Парфенов перешел на работу в Главную редакцию молодежных программ Центрального телевидения Гостелерадио СССР по приглашению журналиста Эдуарда Сагалаева, где стал корреспондентом передач «Мир и молодежь» и «Пресс клуб». В 1987 году Парфенов вместе с телеведущим Андреем Разбашем снял трехсерийный документальный фильм «Дети XX съезда» о демократах «первой волны» – поколении «шестидесятников». В прессе отмечалось, что этот фильм, вышедший на экраны в 1988 году, «стал сенсацией и был приобретен телекомпаниями девяти стран мира». Упоминалось также, что в этой картине тележурналист начал использовать прием, ставший впоследствии частью его «фирменной манеры» – сохранение дистанции «между автором Парфеновым и персонажами его киноповествования», своеобразный «эффект отстранения».
В том же 1988 году Парфенов начал работать на Авторском телевидении (ATV). В 1990 году он, чтобы, по собственным словам, заняться «несоветской журналистикой», впервые запустил на ATV передачу «Намедни». Программа выходила еженедельно, пока в 1991 году Парфенов не был отстранен от эфира (как отмечал он сам – за то, что «не то сказал», комментируя уход Эдуарда Шеварднадзе с поста главы Министерства иностранных дел в декабре 1990 года).
В 1991 году Парфенов начал вести на Первом канале программу «Дело». Кроме того, для канала им была разработана концепция серии программ «Портрет на фоне»: в 1992-1993 годах в ее рамках были созданы фильмы об известных людях, в том числе о певице Алле Пугачевой и политике Егоре Гайдаре.
В 1993 году Парфенов пришел на телеканал НТВ. С октября 1995 года он вел «информационное ток-шоу» «Герой дня». Для канала он писал сценарий новогодней программы «НТВ – Новогоднее телевидение», а в 1996-1997 годах в соавторстве с генеральным продюсером ОРТ Константином Эрнстом выступил автором сценариев телемюзиклов «Старые песни о главном – 1, 2, 3». Парфенова называли одним из «идейных вдохновителей» этого проекта (хотя в некоторых СМИ упоминалось, что он писал сценарии только для первых двух мюзиклов.
В 1997 году Парфенов начал выпускать ставший впоследствии одним из самых известных своих циклов передач – «Намедни 1961-1991. Наша эра». В прессе, рассказывая об особым стиле тележурналиста, отмечали используемый им «эффектный» прием – «уравнивание больших событий и незначительных подробностей», например, «триумф Гагарина; туфелька-шпилька; рекордный прыжок Брумеля; мода на плащ-болонью». Высоко оценивая успех автора цикла, газета «Известия» в том же году назвала телепередачу «видеоучебником новейшей истории в картинках».
В апреле 1997 года Парфенов был назначен на пост генерального продюсера НТВ. В том же году он вошел в состав Совета директоров телекомпании. Однако в 1999 году Парфенов был снят с должности генпродюсера. Вместе с тем место в совете директоров НТВ журналист сохранял до февраля 2003 года.
В 1998 году Парфенов стал членом Академии Российского телевидения, возглавляемой телеведущим Владимиром Познером.
В 1999 году на экраны вышел документально-игровой фильм Парфенова «Живой Пушкин», посвященный 200-летию со дня рождения поэта. В 2000-2003 годах на НТВ демонстрировался документальный телесериал «Российская империя», сюжет которого охватывал историю государства российского времен правления всех русских императоров – от Петра I до Николая II.
Весной 2001 года разгорелся конфликт между сотрудниками НТВ и одним из основных акционеров канала, компанией «Газпром-Медиа» Многие известные сотрудники канала выступили против перехода НТВ в собственность «Газпрома».
Парфенов же продолжил свою работу на телеканале. Более того, он вошел в состав редакционного совета НТВ и стал членом правления телекомпании. На обновленном НТВ Парфенов вел программу «Страна и мир» и с сентября 2001 года стал вести еженедельную аналитическую программу «Намедни», которая показывала «заоблачные» рейтинги и успешно заменила программу «Итоги». Создателями «Намедни», в итоге, был охвачен период до 2003 года, а результатом многолетней работы стал «самый большой российский документальный сериал “Намедни 1961-2003”», который впоследствии был «многократно показан в эфире, выпущен на видеокассетах и DVD».
В конце мая 2004 года отношения между Парфеновым и руководством НТВ осложнились. Его программа «Намедни» была закрыта. В декабре 2004 года Леонид Парфенов стал главным редактором журнала «Русский Newsweek». Сам Парфенов, комментируя свой приход в журнал, отмечал, что формат Newsweek и его «Намедни» «схож по подходу к событиям и взглядам на жизнь». Должность главного редактора он занимал до 2007 года.
Работая в журнале, Парфенов продолжал работать над созданием документальных фильмов самой разной тематики. В 2004 году вышел фильм «О мир, ты — спорт!» об Олимпийских играх в Афинах, снятый тележурналистом для Первого канала (ранее в том же году на канале был показан документальный фильм «Ведущий», созданный Парфеновым к 70-летию Владимира Познера ). В 2005 году появился фильм тележурналиста «Люся» об актрисе Людмиле Гурченко, в 2009 году – «Птица-Гоголь», к 200-летию Николая Васильевича Гоголя.
С 2007 года Парфенов начал работать над книжной версией проекта «Намедни». В 2008 году он издал первую книгу из серии, посвященную реалиям 1961-1970 годов в СССР. По словам автора, тексты были написаны заново, «их объем вырос в несколько раз», но принцип построения проекта был сохранен. В 2009-2010 годах вышли еще три тома проекта «Намедни», где повествование было доведено до 2000 года, а в 2011 году опубликована очередная книга – «Намедни. 2001-2005». Продолжал журналист заниматься и другими разнообразными проектами. Так, в 2008 году он озвучивал мультсериал «38 обезьян» («Monkey Dust»), который шел на телеканале 2х2: отмечалось, что голосом журналиста «говорят почти все» герои картины.
Весной 2010 года в эфире Первого канала был показан двухсерийный фильм Парфенова об основателе телевидения, американце русского происхождения Владимире Зворыкине. В том же году вышел фильм тележурналиста об Урале «Хребет России», где Парфенов выступил в качестве сценариста и одного из ведущих. Парфенов продолжил сотрудничество с телеканалом, и в ноябре 2010 года вместе с Татьяной Арно начал вести телепередачу «Какие наши годы», где гости программы под руководством ведущих вспоминали и рассказывали о событиях – «будь то новый музыкальный хит или научное открытие» – одного года из прошлого страны.
В ноябре 2010 года Парфенов был удостоен премии имени Владислава Листьева. На церемонии вручения награды тележурналист произнес речь о состоянии современного российского телевидения.
Весной 2011 года вышел фильм Виктора Гинзбурга «Generation П» (по одноименной книге писателя Виктора Пелевина), в котором тележурналист сыграл одну из ролей.
С октября 2011 года Парфенов стал вести еще одну передачу на Первом канале – «Волшебный мир Disney», в которой анонсировались премьеры художественных и анимационных фильмов студии.
Работы Парфенова многократно удостаивались различных наград. Его проекты и он лично четыре раза получали премию Академии Российского телевидения ТЭФИ: в 1995 году премию получила новогодняя программа «НТВ – Новогоднее телевидение», в 2000 году специальный приз ТЭФИ был вручен Парфенову за проект «Живой Пушкин», в 2002 году была отмечена его информационно-аналитическая программа «Намедни», в 2004 году он сам был удостоен специального приза. В 2009 году он получил приз конкурса «Книга года» за книги «Намедни. Наша эра. 1961-1970, 1971-1980», в 2010 году он был удостоен звания лауреата Союза журналистов Москвы за документальный фильм «Птица-Гоголь», в 2011 году – премии за достижения в области развития общественных связей «Серебряный лучник».
В СМИ фигурировала и жена Парфенова, Елена Чекалова – журналистка, которая публиковала заметки во многих изданиях («Советская культура», «Московские новости», «Коммерсантъ»), вела кулинарную программу «Счастье есть» на Первом канале. У супругов двое детей – сын Иван и дочь Мария.