Родился в бедной дворянской семье. Учился в Царскосельском лицее. Служил в канцелярии московского генерал-губернатора. Сотрудничая с 1841 г. в «Москвитянине» (стихи, переводы, драма «Царская невеста»). В 1853 г. Мей переселился в Петербург, отдавшись исключительно литературной работе. Переводил Ф. Шиллера, Г. Гейне, П. Ж. Беранже, Дж. Байрона, А. Мицкевича, Анакреона, Т. Г. Шевченко. На сюжеты драм в стихах «Царская невеста» (1849 г. ), «Псковитянка» (1849—1859 гг.) и «Сервилия» написаны оперы Н. А. Римского-Корсакова. Стихотворение Льва Мея «Избавитель» было напечатано во втором томе «Великокняжеской, царской и императорской охоты на Руси» и проиллюстрировано Николаем Самокишем.