Lev Abramovich Kassil nació el 27 de junio de 1905 en la aldea de Pokrovskaya, actualmente la ciudad de Engels en la región de Saratov, en una familia de un médico, Abram Grigorievich Kassil, y Anna Iosifovna Perelman, quien fue primero profesora de música y luego dentista. Estudió en un gimnasio que después de la revolución se convirtió en la Escuela Laboral Unificada, y se graduó en 1923.

Kassil colaboró con la biblioteca-lectura infantil de Pokrovskaya, donde se organizaban diversos círculos para niños y se publicaba una revista manuscrita, de la cual él mismo era editor y artista.

Desde 1923, Kassil vivió en Moscú. En 1927, completó tres años en la facultad de física y matemáticas de la Universidad Estatal de Moscú. Ya en su tercer año, se sintió atraído por la escritura y comenzó a enviar cartas a casa, que a veces alcanzaban de 25 a 30 páginas. En ellas describía sus paseos por Moscú, las nuevas construcciones, el fútbol, los teatros, exposiciones y museos. Su hermano menor, Iosif, apodado Oskya, mecanografiaba estas cartas y las publicaba en un periódico local, donde apareció un ciclo titulado "Cartas desde Moscú". Oskya recibía honorarios y los gastaba en ir al cine y en agasajos para sus amigos. Al enterarse de esto, Lev decidió que él también podía ganar dinero con la literatura. Desde 1925, comenzó a dedicarse a la escritura. En 1928 y 1937, trabajó como ensayista, periodista y corresponsal especial en el periódico "Izvestia". En 1937, 1941 y 1942, fue editor responsable de la revista "Murzilka".

Durante la Gran Guerra Patria, Kassil se presentó por radio, en escuelas, unidades militares y empresas de Moscú y los Urales. En 1947 y 1948, presidió la comisión de literatura infantil de la Unión de Escritores de la URSS, y en 1947 y 1949, dirigió un seminario de literatura infantil en el Instituto Literario A. M. Gorky.

V. V. Mayakovsky lo presentó por primera vez como escritor infantil en la revista "Nuevo LEF" en 1927. Su obra más conocida, "Conduit y Shvambrania", basada en material autobiográfico, narra la vida de los estudiantes de gimnasio en la Rusia prerrevolucionaria y en 1917 y 1919. Después del arresto de su hermano menor Iosif en 1937, el libro no fue reeditado durante mucho tiempo, pero no fue retirado de las bibliotecas. "El portero de la República" se convirtió en la primera novela soviética sobre deportes. Kassil también participó en los grupos "LEF" y "Ref".

Propuso la idea de celebrar los Cumpleaños del Libro, que con el tiempo se convirtieron en la Semana del Libro Infantil.

Desde 1947 hasta 1970, Kassil vivió en Moscú en el callejón Kamerger, casa 5/7, edificio 1, apartamento 23, donde se instaló una placa conmemorativa.

Kassil falleció en Moscú el 21 de junio de 1970 debido a un infarto que ocurrió mientras veía la final de la Copa del Mundo de fútbol. Fue enterrado en el cementerio Novodevichy.

En Engels hay una Casa-Museo de Lev Kassil y una calle que lleva su nombre, y en el parque de la Plaza de la Libertad se erigió un monumento en su honor.