Советский режиссёр, сценарист. Народный артист РСФСР.
Родился в Одессе.
Учился в студии комической оперы в Петрограде, а в 1919 году организовал театральную студию в Одессе. Два года спустя он вернулся в город на Неве и вместе с Григорием Козинцевым организовал Фабрику эксцентрического актёра.
В 1924 году вместе с Козинцевым пришёл в кино. С 1924 года - режиссёр киностудии «Ленфильм».
В 1941 году за трилогию о Максиме Леонид Трауберг и Григорий Козинцев получили Сталинскую премию первой степени.
С 1943 года работал на киностудии «Мосфильм».
В 19601964 годах руководил сценарными мастерскими на Высших сценарных курсах.
Скончался в Москве, похоронен на Кунцевском кладбище.