Лион Фойхтвангер е роден в Мюнхен в еврейско семейство на фабрикант.
Фойхтвангер следва история, философия, германистика и антропология в Мюнхен и Берлин, пътува много из Италия и Франция. Когато избухва Първата световна война, Фойхтвангер е интерниран в Тунис. Бягството от лагера му дава възможност да се завърне в Германия, където започва да пише драми и театрална критика; тогава го свързва творческа дружба с Бертолт Брехт.
Големият литературен успех на Лион Фойхтвангер идва с романа "Грозната херцогиня Маргарете Маулташ" (1923), а после и с "Евреинът Зюс" (1925). В трилогията си "Чакалнята", включваща романите "Успех" (1930), "Семейство Оперман" (1933) и "Изгнание" (1940), Фойхтвангер анализира причините за настъпващия в Германия националсоциализъм.
Паметна плоча за Лион Фойхтвангер в Груневалд, Берлин
След като в 1933 г. на власт в страната идва Хитлер, писателят сам поема пътя на изгнанието. Книгите му са забранени и биват публично изгаряни на клада. Тогава Фойхтвангер създава романа "Лъженерон" (1936). През 1941 г. писателят емигрира в САЩ, установява се в Калифорния и живее там до смъртта си. В емиграция публикува романите "Братя Лаутензак" (1944) и "Симон" (1944), завършва и монументалната биографична трилогия за еврейския историк Йосиф Флавий, съставена от романите "Юдейската война" (1932), "Синовете" (1935) и "Ще дойде денят" (1942). Голяма популярност му създават романите "Лисици в лозето" (1947-1948), "Гоя" (1951), "Мъдростта на чудака" (1952) и "Испанска балада" (в оригинал "Еврейката от Толедо" - 1955).