Léonard Signoret grandit dans la commune du Coteau, où il mène la vie d'un collégien passionné de football. Encouragé par sa mère pour passer des castings, le garçon fait ses débuts sur grand écran dans Le Trésor du Petit Nicolas avant d'enchaîner avec la comédie Maison de retraite 2. À la télévision, il affine son jeu dans le téléfilm Le Patient ainsi que dans la série jeunesse La Colo.

Sa carrière prend une nouvelle dimension lorsqu'il est choisi pour incarner l'emblématique Gavroche dans l'adaptation cinématographique des Misérables réalisée par Fred Cavayé. Ce rôle marquant lui permet de donner la réplique à de grandes figures du cinéma français comme Vincent Lindon, Camille Cottin ou encore Benjamin Lavernhe pour ne citer qu'eux.