Franchetti nacque il 31 maggio 1847 a Livorno. La sua era una ricca famiglia di commercianti e banchieri ebrei che si trasferì poi a Firenze.
Franchetti abbandonò presto l’osservanza religiosa, per approdare a un certo agnosticismo religioso. Aveva un carattere ombroso, scontroso e solitario. Portò avanti gli studi primari in un collegio francese. Si laureò alla facoltà di giurisprudenza di Pisa nel settembre 1870. Poi ampliò la sua formazione con esperienze all’estero, studiando le realtà politiche ed economiche di Germania, Inghilterra e Francia.
Risale al 1872 la sua amicizia con Sydney Sonnino, con il quale avrebbe visitato Vienna e Londra. È del 1872 anche il suo primo scritto, Dell’ordinamento interno dei comuni rurali in Italia.
A Firenze Franchetti fece parte del gruppo di riformisti conservatori che avevano in Pasquale Villari il loro maestro. In quel contesto progettò il viaggio-inchiesta nel Mezzogiorno, che lo portò a pubblicare nel 1875 il volume Condizioni economiche ed amministrative delle Provincie napoletane: Abruzzi e Molise-Calabria e Basilicata: appunti di viaggio. I postivi riscontri del libro lo stimolarono a un secondo viaggio, in Sicilia, insieme a Sonnino. Ne uscì un’altra opere di successo, La Sicilia nel 1876.
Nel 1878 Franchetti dette un impulso fondamentale per avviare la rivista “Rassegna settimanale”, che continuò le pubblicazioni fino al 1882.
Il 5 luglio 1880 acquistò, insieme al fratello Giulio, la tenuta della Montesca e di Rovigliano a Città di Castello. Nel giugno 1885 iniziò a costruire la villa della Montesca, terminata nel maggio di quattro anni dopo.
Il 29 ottobre 1882 fu eletto deputato per la XV legislatura nel collegio regionale di Perugia I. sarebbe stato rieletto fino alla XXI legislatura. Fu parlamentare molto attivo. Si interessò anche di marina, guidando l’inchiesta parlamentare decisa nel 1904, e di politica estera, sostenendo con convinzione il colonialismo italiano.
Nominato senatore, Franchetti nel 1910 contribuì a fondare l’Associazione Nazionale per gli Interessi del Mezzogiorno, alla quale dedicò gli ultimi anni della sua vita.
Nel 1900 sposò Alice Hallgarten, di trent’anni più giovane. La moglie si stabilì a Città di Castello e d’intesa con Leopoldo, dette vita a rilevanti esperienze di carattere educativo e sociale.
Sul ruolo di Franchetti nel contesto della vita politica nazionale, si veda il saggio di Paolo Pezzino, Leopoldo Franchetti e l’Italia liberale, in Leopoldo e Alice Franchetti e il loro tempo, a cura di A. Tacchini e P. Pezzino, Petruzzi Editore, 2002. Lo stesso volume ospita i saggi Leopoldo Franchetti e la sua opera di proprietario terriero, di Giuliana Biagioli, e Itinerari di integrazione: una grande famiglia ebrea tra la fine del Settecento e il primo Novecento, di Mirella Scardozzi.