Эдоардо Лео родился 21 апреля 1972 года в городе Рим. Учился в Римском университете Ла Сапиенца. В юности он посещал курсы актерского мастерства. Дебютировал В 1995 году в ТВ-фильме La Luna rubata.
Широкую известность Эдоардо получил в 2003 году, благодаря роли Марчелло в сериале «Семейный доктор». В 2010 году Лео выступил в качестве режиссера фильма «18 лет спустя», в котором также сыграл главную роль. Фильм получил положительные отзывы кинокритиков и был удостоен множества наград и премий.
В 2011 году актер сыграл роль Марко в сериале Моники Вулло «Где моя дочь?». В 2012 году исполнил второстепенную роль в фильме Вуди Аллена «Римские приключения», а также появился в сериале «Титаник: Кровь и сталь» и в фильме «Да здравствует Италия!».
В 2015 году Эдоардо снял свой третий по счету фильм под названием «Джулия и мы», в котором также сыграл главную роль. В 2016 году сыграл главные роли в фильмах «Кто эти люди?» и «Идеальные незнакомцы».
Эдоардо Лео женат на итальянской актрисе Лоре Марафиоти.