1828년 9월 9일 러시아의 야스나야폴랴나에서 백작 가문의 넷째 아들로 태어났다. 어려서부터 가정교사로부터 교육을 받았으며, 16세가 되던 해에 카잔 대학교에 입학했으나 대학교육에 실망을 느끼고 야스나야폴랴나로 돌아왔다. 1851년 나태한 삶에 염증을 느끼게 되자 군에 입대했다. 이 시기에 습작을 많이 했으며, 첫 번째 작품인 <유년시절>을 『소브레멘니크』지에 발표했다. 1856년 전쟁이 끝나자 야스나야폴랴나로 돌아갔으며, 이듬해에 프랑스, 스위스, 독일 등지를 여행했다. 여행에서 돌아온 뒤에는 농부의 아이들을 위한 학교를 설립하고, 자신의 교육이론을 담은 잡지와 교과서를 발간했다.
1862년 소피아 안드레예브나 베르스와 결혼했으며이후 15년 동안 가정을 돌보는 데 전념했다. 열세 명의 아이들을 키우면서 영지를 관리했으며, 대표작인 『전쟁과 평화』와 『안나 카레니나』를 저술했다. 『안나 카레리나』를 완성할 무렵, 죽음에 대한 공포와 인생에 대한 허무감으로 인해 큰 정신적 위기를 맞게 되었다. 그로 인해 점점 초기 기독교 사상에 심취하게 되었으며 금욕적이고 근면한 생활을 하기 시작했다. 지주생활을 청산하겠다고 선언하고 빈민 구제 사업에 앞장서다가, 1910년 11월 20일 아스타포브 역장 관사에서 숨을 거두었다.