Lew Abramowitsch Kassil wurde am 27. Juni 1905 in der Pokrowskaja Sloboda geboren, heute ist das die Stadt Engels in der Region Saratow, in der Familie des Arztes Abram Grigorjewitsch Kassil und Anna Jossifowna Perelman, die zunächst Musiklehrerin und später Zahnärztin war. Er besuchte das Gymnasium, das nach der Revolution zur Einheitlichen Arbeiter-Schule wurde, und schloss es 1923 ab.

Kassil arbeitete mit der Pokrowskaja Kinderbibliothek zusammen, wo für Kinder verschiedene Gruppen organisiert wurden und eine handschriftliche Zeitschrift herausgegeben wurde, deren Redakteur und Künstler er selbst war.

Seit 1923 lebte Kassil in Moskau. 1927 schloss er drei Kurse an der physikalisch-mathematischen Fakultät der Lomonossow-Universität ab. Bereits im dritten Jahr hatte ihn das Schreiben von Texten begeistert, und er begann, Briefe nach Hause zu schicken, die manchmal 25-30 Seiten umfassten. Darin beschrieb er seine Spaziergänge durch Moskau, Neubauten, Fußball, Theater, Ausstellungen und Museen. Sein jüngerer Bruder Josif, genannt Oskja, tippte diese Briefe ab und veröffentlichte sie in der lokalen Zeitung, wo eine Reihe von „Briefen aus Moskau“ erschien. Oskja erhielt Honorare und gab sie für Kinobesuche und Einladungen an Freunde aus. Als Lew davon erfuhr, beschloss er, dass auch er mit Literatur Geld verdienen könnte. Ab 1925 begann er mit dem Schreiben. 1928 und 1937 arbeitete er als Essayist, Feuilletonist und Sonderkorrespondent bei der Zeitung „Iswestija“. 1937, 1941 und 1942 war er verantwortlicher Redakteur der Zeitschrift „Murziłka“.

Während des Großen Vaterländischen Krieges trat Kassil im Radio, in Schulen, in Militärteilen und in Unternehmen in Moskau und dem Ural auf. 1947 und 1948 leitete er die Kommission für Kinderliteratur des Schriftstellerverbands der UdSSR, und 1947 und 1949 leitete er das Seminar für Kinderliteratur am Literaturinstitut A. M. Gorki.

W. W. Majakowski stellte ihn 1927 erstmals als Kinderbuchautor in der Zeitschrift „Neuer LEF“ vor. Sein bekanntestes Werk „Konduit und Schwambrania“, das auf autobiografischem Material basiert, erzählt vom Leben der Gymnasiasten im vorrevolutionären Russland und in den Jahren 1917 und 1919. Nach der Verhaftung seines jüngeren Bruders Josif im Jahr 1937 wurde das Buch lange Zeit nicht neu aufgelegt, aber aus den Bibliotheken nicht entfernt. „Der Torwart der Republik“ wurde der erste sowjetische Roman über Sport. Kassil war auch an den Gruppen „LEF“ und „REF“ beteiligt.

Er schlug die Idee vor, die Buchgeburtstage zu feiern, die sich im Laufe der Zeit zur Woche der Kinderliteratur entwickelten.

Von 1947 bis 1970 lebte Kassil in Moskau in der Kamergerski-Gasse, Haus 5/7, Gebäude 1, Wohnung 23, wo eine Gedenktafel angebracht ist.

Kassil starb am 21. Juni 1970 in Moskau an einem Herzinfarkt, der während des Ansehens des Finalspiels der Fußball-Weltmeisterschaft auftrat. Er wurde auf dem Nowodewitschi-Friedhof beigesetzt.

In Engels gibt es das Haus-Museum von Lew Kassil und eine Straße, die nach ihm benannt ist, und auf dem Platz der Freiheit steht ein Denkmal zu seinen Ehren.