朗道13歲就中學畢業，他的父母認為他上大學還太小，特別是父親希望他選壹個更為“實用”些的專業，便遵從父親的意願，同他姐姐壹起到經濟技術學院學習財經，由於缺乏興趣，在那裏呆了壹年後，朗道終於在1922 年轉入巴庫大學學習數學、物理學和化學，這時他才14 歲，但他最終沒有修完化學專業。
1924 年，在巴庫大學畢業後，朗道來到了聖彼得堡，此時正值列寧去逝，聖彼得堡被易名為列寧格勒，而朗道就進入了同時易名的列寧格勒大學。在20 年代，列寧格勒大學可以說是蘇聯科學，特別是物理學研究的中心，當時蘇聯壹些很有名望的物理學家如約飛、福克、夫倫克耳等人都在此授課，從他們那裏第壹次接觸到了物理學發展的浪潮．了解到當時尚處於形成階段的量子理論。在列寧格勒物理系學習時，朗道把全部的熱情傾註於學習。他有的時候累得腦子裏不停地盤旋著各種公式而無法入睡。朗道後來說，在那段時間裏，他完全被那些普遍聯系的不可置信的美給迷住了。他入迷地演算海森堡、薛定諤、索末菲和狄拉克的量子力學。他之所以入迷不僅僅是因為它們的科學美，更因為它們凝聚著人類的智慧和創造力。他尤其熱衷於“時空彎曲”和“測不準關系”。
朗道曾經酸溜溜地表示：“漂亮姑娘都和別人結婚了，現在只能追求壹些不太漂亮的姑娘了。”這裏漂亮姑娘指的是量子力學，量子力學是現代物理學的基礎，於上世紀30年代由海森堡、薛定諤、索末菲和狄拉克等幸運兒建立，朗道因為比他們小幾歲所以沒能趕上這次物理學史上關鍵的淘金行動。所以有的史家慨嘆：朗道生不逢時。言外之意就是，他要是早生個壹二十年，正趕上本世紀初物理學的革命時期．也就是相對論、量子論的草創階段，以他的才情學識，對人類知識的貢獻，當可以使他躋身於愛因斯坦、玻爾這樣的世界級大師之列。朗道對自己也有“生不逢時”的感嘆，對於自己沒能趕上量子力學的創建．感到極度惋惜。
畢業於列寧格勒大學，後周遊歐洲，遍訪物理學泰鬥，
1931年回國，
1932年到哈爾科夫從事研究和教學工作。
1937年春，他到莫斯科擔任蘇聯科學院物理問題研究所的理論部負責人，並在莫斯科大學任教。
1938 年冬，在當時的“大清洗”中，朗道突然以“德國間諜”的罪名被捕，並被判處十年徒刑，送到莫斯科最嚴厲的監獄。由於彼得·卡皮查等人的竭力營救，壹年後，已經奄奄壹息的朗道終於獲釋。
1946年朗道被選為蘇聯科學院院士，曾獲斯大林獎金。
1962年他由於對液氦理論的研究而獲得了諾貝爾物理學獎。朗道當時由於身體原因，不能前往國外領獎。結果諾貝爾獎基金會打破了慣例，在歷史上第壹次不是在瑞典首都由國王授獎，而是由瑞典大使在莫斯科授與了朗道這壹物理學研究的最高榮譽。
1968年4月1日在莫斯科逝世。 早在大學期間，1927 年他就發表了第壹篇學術論文，處理了雙原子分子的光譜問題。同壹年，他在用波動力學來處理韌致輻射的論文中，首次使用了後來被稱為密度矩陣的概念，在後來的量子力學和量子統計物理學中起了重要的作用。在19 歲生日的前兩天，朗道從列寧格勒大學畢業，成為蘇聯科學院列寧格勒技術物理研究所的研究生。
經過數次申請，1929 年10 月，朗道被批準出國。在不到兩年的時間中，朗道先後在德國、瑞士、荷蘭、英國、比利時和丹麥進修訪問。他曾回憶說，在這段時間裏，除了費米之外.他見到了幾乎所有的量子物理學家。在與這些著名科學家的交往中，朗道充分地展示了他的才能和個性。
有壹次，愛因斯坦演講，當主持人請聽眾對演講者提問時，壹位年輕人從座位上站起來說道：“愛因斯坦教授告訴我們的東西並不是那麽愚蠢，但是第二個方程不能從第壹個方程嚴格推出。它需要壹個未經證明的假設，而且它也不是按照應有的方式為不變的”。與會者都驚訝地回過頭來註視這位似乎不知天高地厚的年輕人。愛因斯坦用心地聽著，對著黑板思索片刻後對大家說：“後面那位年輕人說得完全正確．諸位可以把我今天講的完全忘掉。”
在丹麥的哥本哈根，朗道深受“哥本哈根精神”的感染，並成為玻爾研究班上的活躍分子。玻爾和哥本哈根精神給朗道留下了難忘的印象，對他後來的發展起著重要的作用。玻爾和朗道雖然性格迥異，但是他們卻成了好朋友。後來玻爾在談到朗道時說：“他壹來就給了我們深刻的印象。他對物理課題的恫實力，以及對人類生活的強烈見解，使許多次討論會的水平上升了。”雖然朗道壹生中接觸過不計其數的物理學家，而他在玻爾那裏只呆了四個月左右的時間，但他卻對玻爾十分敬仰，終生只承認自己是玻爾的學生。
在歐洲的進修訪問期間，朗道在金屬理論方面做了重要的工作。在1930年發表的《金屬的抗磁性》這篇論文中，朗道應用量子力學來處理金屬中的簡並理想電子氣，提出理想電子氣具有抗磁性的磁化率。這壹性質現被稱為朗道抗磁性。據說在瑞士蘇黎世的壹次討論會上，當朗道作完了有關抗磁性的報告後，他的好友佩爾斯評論說：“朋友們，讓我們面對現實吧，現在咱們只能靠朗道吃剩的面包皮維持生活了。”與此同時，朗道還和佩爾斯研究了將量子理論應用於電磁場的可能性，提出了在量子理論中電磁場量的可
觀測性問題。他們二人曾經專程趕到哥本哈根，就此問題和玻爾進行了馬拉松式的激烈討論，結果導致玻爾和羅森菲耳德撰寫了關於這個問題的著名論文。
在劍橋歐內斯特·盧瑟福主持的卡文迪什實驗室，朗道結識了在卡文迪什實驗室工作的自己的同胞——彼得·卡皮查，也就是他以後的救命恩人。 1931 年春天，朗道準備啟程回國，雖然有人曾暗示他不要回去，但朗道自有主見，臨行前，他對羅森菲耳德說：“我必須為我的國家工作。這是壹次長久的離別。也許是永久的離別，除非妳來訪問我們。”後來，只在1933年和1934 年，朗道再度短期訪問過哥本哈根。回國後，最初朗道仍在列寧格勒物理研究所工作。不久，蘇聯政府向英國購回了卡皮查在劍橋大學的實驗設備，使他能夠在國內繼續從事低溫領域的研究。劍橋的盧瑟福愛徒心切，把整個實驗室的設備運送給他，蘇聯政府專門為他成立了“物理問題研究所”。朗道在內心深處是贊成革命的，並按自己的理解而相信馬克思主義。但他反對中世紀式的思想專制和愚昧殘忍，於是與當權者有了矛盾。另外由於他在學術問題上與研究所的領導約飛有分歧，雖然朗道是正確的，但卻冒犯了這位權威。在壹次朗道作了學術報告後，約飛宣稱朗道所講的內容不得要領，而朗道則毫不客氣地當眾回敬道：“理論物理學是壹門復雜的科學，不是任何人都能理解的”。由於這樣壹些原因，朗道最後不得不離開了列寧格勒。
從1932 年起，朗道在哈爾科夫的烏克蘭科學院物理——技術研究所工作，並擔任了理論物理部的主任。1934 年，在沒有經過論文答辯的情況下，朗道獲得了博士學位，1935 年任哈爾科夫大學的教授，1937年同孔克爾迪亞·德羅班特塞娃結婚。他們的獨生子後來成為實驗物理學家。在哈爾科夫時，朗道開始計劃寫壹部理論物理學的巨著。這部主要由朗道來構思，由郎道和他的學生裏弗席茲合作完成的多卷本《理論物理學教程》從1938 年開始陸續出版。這部幾乎包羅萬象的物理學名著，有近十種文字的譯本，並於1962 年獲得列寧獎。在哈爾科夫，朗道還創立了著名的理論物理學須知，後來也被稱為“朗道位壘”，這個考試綱目除了數學內容之外，幾乎囊括了理論物理學所有的重要分支。在朗道逝世前，僅有43 人沖過了這個“位壘”，其中許多人後來成為博士、教授和蘇聯科學院的院士。在朗道周圍，也開始形成了壹個獨具特色的“朗道學派”。成為“朗道的學生”，則是蘇聯青年物理學家們既向往而又很有些望而生畏的目標。
在哈爾科夫期間，朗道的科學研究工作繼續深入。他發展了普遍的二級相變理論，不但說明了許多當時認為很奇特的現象，而且為此後各種新型相變的研究開辟了道路。他就鐵磁磁疇結構。鐵磁***振理論和反鐵磁態理論發表了壹系列的重要文章。此外，他還對原子碰撞理論、原子核物理學、天體物理學、量子電動力學、氣體分子運動論、化學反應理論和有關庫侖相互作用下的運動方程等方面作了研究。
1937 年，又是在壹次與理工學院的院長發生口角後，朗道斷然離開了哈爾科夫，應莫斯科物理問題研究所所長卡皮查之邀，到該所主持理論物理方面的工作，彼得·卡皮查把研究所理論部主任的位子給了朗道。他在那裏壹直工作到逝世。他在哈爾科夫的壹些最有才能的學生同事，也隨他而去。 早在1937年的時候，作為蘇聯理論物理的年青領袖，朗道覺得斯大林的大清洗正逐漸逼近，公眾的註意或許能夠讓他得到保護。朗道亟需壹個能在東西方科學界都掀起波瀾的想法，他最後的選擇，就是中子星(朗道稱之為中子核，是在恒星內部的中子星，為恒星提供能源)。朗道把稿件直接寄給了玻爾，希望能夠得到他的推薦讓自己的文章在《自然》(當時已經是最權威的自然綜合性的雜誌了)上發表。因為當時嚴格的審查，朗道只能用點春秋之筆，玻爾也是個絕頂聰明的人，當天就回了信。當時蘇聯《消息報》的編輯們也許良知未泯，他們連同玻爾的回信壹起發表，並盛贊了朗道的成果，“……尼爾斯·玻爾對這位蘇聯科學家的工作給以極高的評價，說‘朗道的新思想是很傑出而大有希望的’。”
可惜政治自古以來都是瘋狂的，1938年4月28日，壹輛黑色的小轎車停在朗道的樓下，朗道的妻子無助地看著克格勃的身邊那憔悴的身影，和漆黑監獄裏未知的命運。那段日子壹定是他刻骨難忘的，他寫道：“我在獄中呆了壹年，顯然再有半年我就會死掉。”
朗道能夠得到釋放的確是非常幸運的，因為在那些瘋狂的年月裏，絕大部分人都沒有那麽幸運，包括朗道的很多同事，有的失蹤了．有的不得不在鐵窗中度過那不堪忍受的歲月。原因是蘇聯最著名的實驗物理學家皮卡查發現了超流，他直接寫信告訴斯大林：“我在對接近絕對零度時液氦的研究中發現了壹些新的現象，將可對這個現代物理學中最奧秘的領域有所澄清。我準備在今後幾個月內將部分工作予以發表。不過我需要理論家的幫助。在蘇聯，只有朗道壹個人從事我所要求的這方面的理論研究，可惜，過去壹年他壹直在監獄裏。”卡皮查以自己的人格擔保，並且以辭職相要挾，朗道才得以於1940年釋放。其實，介入營救朗道的遠遠不止卡皮查壹個人，他自己的恩師玻爾曾經為此事給斯大林寫了言辭懇切的求情信，懇求斯大林運用自己的權力和威望。赦免朗道。正如朗道在卡皮查70壽辰時所說：“在那些年月，卡皮查的舉動需要大勇、大德和水晶般純潔的人格。”他以後始終對卡皮查懷著感激之情，曾經這樣評價卡皮查：“他擁有壹個科學家可能向往的壹切：他的著作得到首肯，他有才華橫溢的門生……但卡皮查依然孜孜不倦地從事科學研究，他的好奇心和創造力依然無窮無盡……” 遺憾的是正當朗道步入科學的豐產期時，壹場意外的車禍剝奪了他的工作能力。1962年1月7日晨．朗道去杜布納聯合原子核研究所，在途中他乘車時和載重汽車相撞，別人都安然無恙，唯有朗道因反應遲緩而多處受傷。在車禍中朗道斷了11根骨頭並頭骨骨折。蘇聯最好的醫生為拯救朗道的生命而竭盡全力，捷克、法國、加拿大的很多醫學教授等得知消息後紛紛前來會診。世界許多物理學家也相繼寄來名貴的藥材。在經歷數次臨床死亡判決之後，經過精心治療，生命雖然保住了，卻留下了嚴重的後遺癥．使他已經失去了做物理學研究的能力。也許朗道的車禍讓瑞典的諾貝爾委員會產生了“緊迫感”，這壹年的年底．他們決定把當年的物理學獎授予朗道，表彰他在24年前提出的理論。由於朗道的健康不允許他遠行，頒獎儀式專門為他破例在莫斯科舉行，由瑞典駐蘇聯大使代表國王授獎。雖然朗道在車禍後重新擔任了壹些職務，但是這場事故斷送了他的學術生涯，從那以後壹直沒有完全恢復工作能力。他的生命勉強延續了6年，於1968年4月3日，在莫斯科與世長辭，享年60歲。
朗道也許是上個世紀最有個性的物理學家。作為壹個物理學家他就像莫斯科物理問題研究所所長卡皮查所說：“朗道在整個理論物理學領域中都做了工作，所有這些工作都可以用壹個詞來描述——卓越。”作為壹個普通人，他是“簡單化作風和民主作風．無限偏執和過分自信的奇妙混合體。”這種復雜或矛盾的性格處處體現在他的生活中。