Лев Абрамович Кассиль родился 10 июля 1905 года в Покровской слободе — сейчас это город Энгельс в Саратовской области. Его семья была интеллигентной: отец работал врачом, мать занималась домом и воспитанием детей.
В детстве он увлекался футболом, книгами и мечтал о приключениях — как любой мальчишка того времени. Позже учился в Москве, сначала на рабфаке, потом в педагогическом институте и на Высших литературных курсах.
Кассиль начал писать ещё в юности. Его первые рассказы появились в 1920-х годах. Но настоящую известность ему принесли книги для детей и подростков. Он писал легко, с юмором, знал, как заинтересовать юного читателя. Самые известные его произведения — «Кондуит и Швамбрания», «Чёрная книга», «Улица младшего сына» (в соавторстве с Максимом Поляновским).
Он не только писал, но и много делал для детской литературы в целом: участвовал в организации Недели детской книги, работал в редакциях, поддерживал молодых авторов.
Жил в Москве, где и умер 21 июня 1970 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище.