После окончания в 1979 году международного отделения факультета журналистики МГУ, где он специализировался на Японии, Леонид Млечин стал корреспондентом, позже — международным обозревателем еженедельника "Новое время".
В 1993-1996 годах — редактор международного отдела и заместитель главного редактора газеты "Известия". Постоянный автор и член редакционного совета журнала "Новое время", автор журнала "Эксперт".
С 1996 года Леонид Млечин — ведущий еженедельной программы "Де-факто" на телеканале "Россия", а с января 1997 года — ведущий еженедельной информационно-публицистической программы "Весь мир". С сентября 1997 по апрель 1999 гг. — автор и ведущий еженедельной информационно-аналитической программы "Весь мир без границ". В 1997 году Леонид Млечин стал автором еженедельной информационно-аналитической программы "День седьмой" на канале "ТВ-Центр", а с января 1998 года он — автор и ведущий публицистической программы "Особая папка" на канале "ТВ Центр". В сентябре 1999 года стал ведущим и комментатором ежедневной информационно-аналитической программы "События".
Леонид Млечин — автор более чем десятка детективов, а также многих книг художественной и документальной прозы, изданных в нашей стране и за рубежом. Среди них — "Евгений Примаков. История одной карьеры", "Председатели КГБ. Рассекреченные судьбы", "МИД. Министры иностранных дел. Романтики и циники", "Моссад. Тайная война", "Кто взорвал Америку? Империя террора от "Красных бригад" до "Исламского джихада". Лауреат ТЭФИ 2007 года.
