Родился 16 октября 1997 года в Монте-Карло. В картинге в 2011 году выиграл Трофей Академии CIK-FIA, в 2012-м стал вице-чемпионом Европы в классе KF2, а в 2013-м, в первый же год на коробочных картах, — вице-чемпионом мира в классе KZ, уступив только Максу Ферстаппену. В 2014 году перешёл на формулы и закончил сезон Формулы-Renault 2.0 Alps вторым.
В 2015 году выступал в европейской Формуле-3 за Van Amersfoort Racing: четыре победы, четвёртое место в чемпионате и второе — в Гран-при Макао. В 2016 году вошёл в академию Ferrari и в первый же сезон выиграл серию GP3 с ART Grand Prix. В том же году четыре раза выезжал на пятничную практику за Haas — впервые на Гран-при Великобритании 8 июля 2016 года.
В 2017 году, в первый же сезон в Формуле-2, стал её чемпионом с Prema, выиграв за сезон семь гонок. Параллельно был пилотом по развитию Sauber и провёл за команду четыре пятничные практики: в Малайзии, США, Мексике и Бразилии.
Дебютировал в чемпионате мира на Гран-при Австралии 25 марта 2018 года за Sauber: стартовал восемнадцатым, финишировал тринадцатым. Первые очки взял на Гран-при Азербайджана 29 апреля 2018 года — шестое место после старта с тринадцатой позиции. В сентябре 2018 года Ferrari объявила, что с 2019 года он займёт место рядом с Себастьяном Феттелем.
Первую гонку за Ferrari — Гран-при Австралии 17 марта 2019 года — закончил пятым. Через две недели, 31 марта 2019 года в Бахрейне, взял первый поул и большую часть дистанции лидировал, но в концовке в его двигателе перестал работать один из цилиндров, и он финишировал третьим — первый подиум в чемпионате.
Первую победу одержал на Гран-при Бельгии 1 сентября 2019 года в Спа, стартовав с поула. Через неделю, 8 сентября 2019 года, выиграл Гран-при Италии в Монце, тоже с поула, — первая победа Ferrari на домашней трассе с 2010 года, когда там побеждал Фернандо Алонсо. Сезон 2019 года закончил четвёртым в чемпионате.
В 2020 году лучшими результатами стали второе место на Гран-при Австрии 5 июля 2020 года и третье на Гран-при Великобритании 2 августа 2020 года. 23 мая 2021 года взял поул в Монако, но на старт не вышел из-за поломки приводного вала; 18 июля 2021 года финишировал вторым на Гран-при Великобритании.
В 2022 году выиграл первую гонку сезона — Гран-при Бахрейна 20 марта 2022 года — с поула, затем Гран-при Австралии 10 апреля 2022 года, тоже с поула, и Гран-при Австрии 10 июля 2022 года со второго места на старте. Трижды выбывал из гонки, лидируя: на Гран-при Испании 22 мая 2022 года из-за отказа турбины, на Гран-при Азербайджана 12 июня 2022 года из-за отказа силовой установки и на Гран-при Франции 24 июля 2022 года после собственной ошибки. Чемпионат закончил вторым вслед за Максом Ферстаппеном.
В 2023 году побед не было: лучшими результатами стали вторые места на Гран-при Австрии 2 июля 2023 года, Гран-при Лас-Вегаса 19 ноября 2023 года и Гран-при Абу-Даби 26 ноября 2023 года. Поулы в том сезоне брал в Баку 30 апреля, в Остине 22 октября, в Мехико 29 октября и в Лас-Вегасе 19 ноября 2023 года.
25 января 2024 года, в его шестой сезон в команде, Ferrari объявила о продлении контракта с ним на несколько сезонов вперёд, а 1 февраля 2024 года — о переходе в команду Льюиса Хэмилтона с сезона 2025 года на место Карлоса Сайнса.
26 мая 2024 года выиграл Гран-при Монако с поула — первый монегаск, победивший в домашней гонке со времён Луи Широна в 1931 году, и первая его победа после Гран-при Австрии 2022 года. До этого в Монако он стартовал с поула в 2021 и 2022 годах, но ни разу не поднимался на подиум. 1 сентября 2024 года выиграл Гран-при Италии в Монце с четвёртого места на старте, 20 октября 2024 года — Гран-при США, тоже с четвёртого. Чемпионат 2024 года закончил третьим.
В 2025 году, в первом сезоне с Хэмилтоном в напарниках, побед не одержал: лучшими результатами стали вторые места на Гран-при Монако 25 мая 2025 года и Гран-при Мехико 26 октября 2025 года, единственный поул сезона взял на Гран-при Венгрии 3 августа 2025 года.
В 2026 году выступает за Ferrari восьмой сезон; напарник — Льюис Хэмилтон. Чемпионат идёт по новому техническому регламенту с новыми силовыми установками и активной аэродинамикой. Сезон открыл Гран-при Австралии 8 марта 2026 года, где Леклер финишировал третьим; третьим он был и на Гран-при Японии 29 марта 2026 года, а на домашнем Гран-при Монако 7 июня 2026 года сошёл.
5 июля 2026 года выиграл Гран-при Великобритании — первая его победа в Сильверстоуне и первая после Гран-при США 2024 года: стартовал вторым, а гонка закончилась за машиной безопасности. 19 июля 2026 года в Спа финишировал вторым. На Гран-при Италии 6 сентября 2026 года сошёл, а 13 сентября 2026 года на Гран-при Испании на новой трассе в Мадриде был четвёртым.