Лев Борисович Каменев родился в Москве в православной семье. Его отец, Борис Розенфельд, был крещёным евреем и работал машинистом на Московско-Курской железной дороге, а позже стал инженером. Мать, русская по национальности, окончила Бестужевские высшие курсы. Лев Каменев окончил 2-ю Тифлисскую гимназию и в 1901 году поступил на юридический факультет Московского университета, где вступил в студенческий социал-демократический кружок.

В 1902 году Каменев был арестован за участие в студенческой демонстрации и выслан в Тифлис. Осенью того же года он выехал в Париж, где познакомился с Лениным. Вернувшись в Россию в 1903 году, Каменев готовил забастовку железнодорожников в Тифлисе. В 1904 году он был арестован и выслан в Тифлис под гласный надзор полиции, где, по мнению историка Ольги Эдельман, познакомился со Сталиным.

В 1907 году Каменев был избран в Центральный комитет РСДРП и вошёл в состав сепаратного «большевистского центра». Он вёл революционную работу на Кавказе, в Москве и Санкт-Петербурге. В 1914 году Каменев возглавил газету «Правда». Во время Первой мировой войны он высказывался против ленинского лозунга о поражении своего правительства в империалистической войне. В 1914 году Каменев был арестован и в 1915 году сослан в Туруханский край.

После Февральской революции Каменев был освобождён и стал участником VII (апрельской) Всероссийской конференции РСДРП(б). Он был выдвинут в ЦК и избран четвёртым по количеству голосов. В 1917 году Каменев неоднократно расходился с Лениным во взглядах на революцию и участие России в Первой мировой войне. На заседании ЦК РСДРП(б) 10 октября 1917 года Каменев и Зиновьев голосовали против решения о вооружённом восстании.

Во время Октябрьской революции 25 октября 1917 года Каменев был избран председателем ВЦИК, но покинул этот пост 4 ноября 1917 года, требуя создать однородное социалистическое правительство. В ноябре 1917 года Каменев вошёл в состав делегации, направленной в Брест-Литовск для заключения сепаратного договора с Германией. В январе 1918 года он возглавил советскую делегацию в качестве посла России во Франции, но французское правительство отказалось признать его полномочия.

С сентября 1918 года Каменев был членом Президиума ВЦИК, а с октября 1918 года — председателем Моссовета. С марта 1919 года он стал членом Политбюро ЦК РКП(б). В мае 1919 года Каменев посещал Украину с целью заготовки хлеба для Москвы, что стало причиной Григорьевского восстания. В 1920 году он возглавлял Главное командование РККА во время советско-польской войны.

В 1922 году Каменев предложил назначить Сталина Генеральным секретарём ЦК РКП(б). С 1922 года он председательствовал на заседаниях Политбюро в связи с болезнью Ленина. В 1923 году Каменев стал заместителем председателя СНК СССР и СТО СССР, а также директором Института Ленина. После смерти Ленина в 1924 году Каменев стал председателем СТО СССР.

В 1925 году Каменев вместе с Зиновьевым и Крупской встал в оппозицию к Сталину и Бухарину, став одним из лидеров «новой» или «ленинградской» оппозиции. На XIV съезде ВКП(б) в декабре 1925 года Каменев заявил, что Сталин не может выполнять роль объединителя большевистского штаба. В 1926 году Каменев был назначен полпредом в Италии, а в 1927 году исключён из партии и выслан в Калугу.

В 1928 году Каменев был восстановлен в партии и назначен начальником Научно-технического управления ВСНХ СССР. В 1929 году он стал председателем Главного концессионного комитета при СНК СССР. В 1932 году Каменев был вновь исключён из партии и отправлен в ссылку в Минусинск. В 1933 году он был восстановлен в партии и назначен директором научного издательства Academia и Пушкинского Дома.

Каменев был автором биографий Герцена и Чернышевского, изданных в серии ЖЗЛ. Он также написал предисловия к произведениям Герцена, Тургенева, Некрасова, Брюсова, Андрея Белого, Макиавелли. В 1936 году Каменев был осуждён по делу «Троцкистско-зиновьевского центра» и расстрелян. Посмертно реабилитирован в 1988 году.