Активный участник троцкистского движения. Старший сын Льва Троцкого. Являлся одним из главных объектов деятельности парижской резидентуры Народного комиссариата внутренних дел.
Лев Седов родился 24 февраля 1906 года в городе Санкт-Петербург. Являлся старшим сыном Льва Троцкого и Натальи Седовой. После революции воспитывался вне отцовского дома, самостоятельно стал активным участником троцкистского движения. В 1919 году стал членом Российского коммунистического союза молодежи. Учился в Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана.
С середины 1920 годов Седов принадлежал к Левой оппозиции, за что в 1928 году исключен из комсомола. Последовал за отцом в ссылку в Алма-Ату, сопровождал его при высылке за рубеж. С 1929 года, сначала в Берлине, а затем в Париже занимал должность редактора-издателя «Бюллетеня оппозиции».
Второй Московский процесс в январе 1937 года постановил, что Лев Троцкий и Лев Седов в случае их обнаружения на территории СССР подлежат немедленному аресту. Являлся одним из главных объектов деятельности парижской резидентуры НКВД.
Лев Львович Седов 16 февраля 1938 года умер после операции по поводу аппендицита в русской клинике в Париже.