Родился в семье еврейских купцов Соломона Инфельда и Эрнестины Кахане.Окончил Ягеллонский университет в Кракове (1921). В 1930 году стал ассистентом при кафедре теоретической физики Львовского университета. В 1933—1935 работал в Кембридже, в 1936—1938 в Принстонском университете, у Альберта Эйнштейна. С 1939 профессор университета в Торонто. С 1950, после возвращения в Польшу, — в Варшавском университете. В 1962 организует международную конференцию по гравитации.
Основные труды по теоретической физике: интерпретация соотношения неопределенностей, волновое уравнение электрона в общей теории относительности (совместно с голландским математиком Б. Л. ван дер Варденом, 1933), нелинейная электродинамика (совместно с М. Борном, 1934—1935).
В 1938 совместно с Эйнштейном и Б. Гофманом из уравнений общей теории относительности вывел уравнения движения системы тел в поле тяготения в приближении более высоком, чем ньютоновское.
Автор нескольких повестей, в том числе книги о Э. Галуа (1948; рус. перевод 1958). Учреждена награда имени Л. Инфельда.
Ничто на свете недолжно навеки остаться скрытым от мысли человека. Л. Инфельд