Родился в селении Тквиави (по другим сведениям — в селе Тлиа) Горийского уезда Тифлисской губернии в семье священника. Вступил в революционное движение в 1890-х гг., будучи учеником Тифлисской православной духовной семинарии. В декабре 1893 г. был исключён из семинарии за руководство забастовкой учащихся; ему было запрещено проживать в Тифлисе. Для продолжения учёбы в 1894 г. Кецховели выехал в Киев, где поступил в духовную семинарию. Принимал участие в работе местных социал-демократических кружков. В апреле 1896 г. арестован и после трёхмесячного заключения выслан на родину под надзор полиции сроком на два года.
Скрывшись из-под надзора полиции, в сентябре 1897 г. Кецховели переехал в Тифлис и вступил в грузинскую социал-демократическую организацию «Месаме-даси». Работая управляющим в типографии, изучил печатное дело и стал одним из организаторов подпольных типографий партии. Руководил массовой агитацией среди рабочих города. В конце 1899 г. организовал забастовку рабочих тифлисской конки, закончившуюся удовлетворением требований рабочих.
Организовал вместе с Александром Цулукидзе и Иосифом Джугашвили газету «Борьба» («Брдзола»).
В январе 1900 г., по решению руководящей группы тифлисской организации РСДРП, Кецховели направляется в Баку с целью объединить местные социал-демократические кружки и создать подпольную типографию. В конце 1901 г. становится одним из создателей первого Бакинского комитета РСДРП и развёртывает агитацию среди рабочих-железнодорожников и нефтяников. В 1901 г. создаёт нелегальную типографию «Нина». Несмотря на блестящую конспирацию, в сентябре 1902 г. Кецховели был арестован.
Сначала Кецховели содержался в бакинской тюрьме, затем был переведён в Метехский замок. Отказался сотрудничать со следствием. Боролся против жестоких тюремных порядков, организовывал забастовки заключённых. 17 (30) августа 1903 г. Ладо Кецховели был убит в камере выстрелом тюремщика в окно.
В 1937 году в честь Ладо Кецховели была ненадолго переименована киевская улица, тогда называвшаяся улицей Гершуни (она же Маловладимирская, Столыпинская, Чкалова, ныне улица Олеся Гончара), а после того как ей было через два года присвоено имя Чкалова, название «переехало» (до 1984 года) на другую киевскую улицу — Воздвиженскую, сейчас в городе существует переулок, названный в его честь. Именем Ладо Кецховели названа улица в городах Красноярск и Уфа.