Լևոն Տեր-Պետրոսյանը ծնվել է 1945 թ. հունվարի 9-ին, Սիրիայի Հալեպ քաղաքում։ 1946 թ. ընտանիքի հետ տեղափոխվել է Երևան։ Երևանում ավարտել է միջնակարգ դպրոցը, որից հետո 1968-ին ԵՊՀ-ի բանասիրական ֆակուլտետի արևելագիտության բաժինը՝ արաբերեն լեզու և գրականություն մասնագիտությամբ։ Ասպիրանտական շրջանը անցել է Լենինգրադում, 1972 թ. Լենինգրադի համալսարանում պաշտպանել թեկնածուական, իսկ1987 թ. նույն համալսարանում՝ դոկտորական դիսերտացիան, ստացել բանասիրական գիտությունների դոկտորի գիտական աստիճան։
1972-78 թթ. որպես կրտսեր գիտաշխատող աշխատել է Մանուկ Աբեղյանի անվան գրականության ինստիտուտում, 1978-85 թթ. վարել Մատենադարանի գիտական քարտուղարի պաշտոնը, 1985-ից Մատենադարանի ավագ գիտաշխատող է։ Տիրապետում է հայերեն, ռուսերեն, ֆրանսերեն, անգլերեն, գերմաներեն, արաբերեն, ինչպես նաև մի քանի մեռած լեզուների։
Հեղինակ է ավելի քան 70 գիտական աշխատությունների, որոնք հրապարակվել են հայերեն, ռուսերեն, ֆրանսերեն լեզուներով և վերաբերում են հայ միջնադարյան թարգմանական գրականությանը, հայ-ասորական մշակութային առնչություններին։ 2005 և 2007 թվականներին հրատարակվել են կիլիկյան շրջանին վերաբերող նրա վերջին՝ «Խաչակիրները և հայերը» երկու ստվար հատորներով հրապարակված պատմա-քաղաքագիտական հետազոտությունը։ 2006 թ. լույս է տեսել նրա քաղաքական ու քաղաքագիտական բնույթի ելույթների, հոդվածների և հարցազրույցների «Ընտրանի» ժողովածուն։
Լևոն Տեր-Պետրոսյանը ԽՍՀՄ արևելագետների ընկերակցության (1985), Հայաստանի գրողների միության (1988), Ֆրանսիական Ասիական ընկերության (1989), Վենետիկի Մխիթարյան ակադեմիայի (1991) անդամ է, Լա Վեռնի (1990), Սոֆիայի (1994) Սորբոնի (1996) և Ստրասբուրգի (1996) համալսարանների պատվավոր դոկտոր։
1988 թ․-ի փետրվարից ղեկավարել է Մատենադարանի Ղարաբաղ կոմիտեն, մայիսից ընդգրկվել Ղարաբաղյան շարժման Հայաստանի կոմիտեի կազմում, դարձել նրա ազդեցիկ անդամներից մեկը։ Հանդես է եկել ծրագրային ելույթներով, ինչպես նաև ընթացիկ իրադարձությունների ու հնարավոր զարգացումների քաղաքական վերլուծություններով ու քաղաքական զարգացումների կանխատեսումներով։ 1988 թ. դեկտեմբերի 10-ին «Ղարաբաղ» կոմիտեի մյուս անդամների հետ միասին ձերբակալվել է և վեց ամիս պահվել Մոսկվայի «Մատրոսսկայա տիշինա» բանտում։
Նրա գրչին են պատկանում Շարժման տարիներին «Ղարաբաղ» կոմիտեի և ՀՀՇ-ի անունով տարածած 100-ից ավելի թռուցիկներ, Շարժման ճնշման տակ ընդունված ՀԽՍՀ ԳԽ որոշումները։ Դարձել է Հայոց Համազգային Շարժման հիմնադիր անդամ, նրա վարչության նախագահ։ 1989 թ. օգոստոսին ընտրվել է ՀԽՍՀ Գերագույն խորհրդի պատգամավոր։ Լևոն Տեր-Պետրոսյանի և նրա թիմի դեմ հարուցվել է քրեական գործ՝ ընտրությունների մասին օրենքի խախտումների կապակցությամբ։ Սակայն, Տեր-Պետրոսյանի Գերագույն խորհրդի նախագահ ընտրվելուց հետո Երևանի դատախազությունը դադարեցրեց քրեական գործը։
1990 թ. հուլիսին Լևոն Տեր-Պետրոսյան դարձել է ԳԽ-ի նախագահության անդամ։ 1990 թ. մայիսին կրկին ընտրվել է Գերագույն խորհրդի պատգամավոր, նույն թվականի օգոստոսի 4-ին՝ Գերագույն խորհրդի նախագահ։ Լևոն Տեր-Պետրոսյանը 1991 թ. հոկտեմբերի 16-ին ձայների մեծամասնությամբ (83, 4%) ընտրվել է Հայաստանի Հանրապետության նախագահ։ Նույն պաշտոնում վերընտրվել է նաև 1996 թ. սեպտեմբերի 22-ին։ Ընտրությունների արդյունքները ընդդիմությունը չընդունեց և փաստեր բերեց, որ դրանք կեղծվել են։ Ընդդիմությունը մի քանի օր բողոքի ցույցեր արեց, որի գագաթնակետը հասավ սեպտեմբերի 25-ին, երբ ցուցարարները ներխուժեցին Ազգային ժողովի շենք, որից հետո բազմաթիվ ընդդիմադիր գործիչներ ու ցուցարարներ ձերբակալվեցին, իսկ Երևան մտցվեցին բանակի ստորաբաժանումներ ծանր զրահատեխնիկայով։
Նա 1991-95-ին Բաբկեն Արարքցյանի հետ համատեղ, ղեկավարել է ԳԽ Սահմանադրական հանձնաժողովը, որի մշակած Սահմանադրության տեքստը արժանացել ԳԽ-ի հավանությանը և 1995 թ հուլիսի 5-ին ընդունվել համաժողովրդական հանրաքվեով։ Ընդդիմությունը բազմաթիվ փաստեր է ներկայացրել, որ Սահմանադրության հանրաքվեի արդյունքները կեղծվել են։ Ընդդիմությունը դեմ էր այդ Սահմանադրությանը որակելով այն միապետական։
Ըստ այդ Սահմանադրության ժողովրդավարության համար կարևոր իշխանության տարանջատման սկզբունքը բացակայում էր, երկրի նախագահի ձեռքում էր կենտրոնացած ամբողջ իշխանությունը. նա է նշանակում և ազատում նախարարներին, վարչապետին (սա էլ մարզպետներին), գլխավոր դատախազին, նրա տեղակալներին և դատախազության ստորաբաժանումների գլխավոր դատախազներին, Երևանի քաղաքապետին, նշանակում է բոլոր դատական ատյանների նախագահներին ու դատավորներին, Սահմանադրական դատարանի անդամներից չորսին ու նախագահին, կարող է դադարեցնել դատավորների լիազորությունները, նրանց կալանավորելու համաձայնություն տալ, նշանակումներ կատարել քաղաքացիական պաշտոններին, կարող է արձակել Ազգային ժողովը։
2005թ. սահմանադրության փոփոխություններով Սահմանադրությունը որոշ չափով դեմոկրատացավ։ Իր պաշտոնավարման ընթացքում արգելվել է Հայ հեղափոխական դաշնակցության գործունեությունը, յոթ պարբերականներ, «Ազատություն» ռադիոկայանի հեռարձակումը հայկական ռադիոցանցում։
Ըստ նրա քննադատների, Տեր-Պետրոսյանը Լեռնային Ղարաբաղի հակամարտության կարգավորման վերաբերյալ հանդես է եկել Լեռնային Ղարաբաղը Ադրբեջանի կազմում թողնելու կողմ և այդ մասին հայտնել է 1992 թ. մարտի 5-ին ռուսական «Կոմսոմոլսկայա պրավդա» թերթին տված հարցազրույցում
Լևոն Տեր-Պետրոսյանն ամուսնացած է, ունի որդի և երեք թոռ։ Կինը՝ ազգությամբ հրեա Լյուդմիլա Տեր-Պետրոսյանը, մասնագիտությամբ բանասեր-գերմանագետ է, ղեկավարում է «Կանանց համահայկական միություն» հասարակական կազմակերպությունը, որդին՝ Դավիթ Տեր-Պետրոսյանը, մասնագիտությամբ տնտեսագետ է, հարսը՝ Լիլիթ Տեր-Պետրոսյանը, արևելագետ՝ սեմական լեզուների մասնագետ, դասավանդում է ԵՊՀ-ում։ Թոռներից ավագը՝ Լևոնը, 10 տարեկան է, միջնեկը՝ Հակոբը՝ 5 և կրտսերը՝ Լուսիան՝ 3 տարեկան է։