Окончил Феодосийскую гимназию.
В 1839—1840 годах занимался в Феодосийской мастерской И. К. Айвазовского.
В 1842 году, при содействии губернатора Таврии А. И. Казначеева, поступил в Императорскую Академию художеств.
Летом 1845 года совершил плавание на военном пароходо-фрегате «Грозящий», в 1846 году плавал на собственной лодке вдоль берегов Финского залива. В 1847 году удостоен малой серебряной медали за «Финляндский вид», в 1848 году — большой серебряной медали за этюд с натуры. В 1850 году получил звание художника XIV класса и золотую медаль 1-й степени за «Вид на Лахте, близ Петербурга». В 1851 году был отправлен за казённый счёт на Кавказ.
В течение 1853 года проживал в Париже, где занимался изучением живописи французских мастеров в Лувре и Люксембургском дворце. В 1854 году переехал в Рим. В 1857 году после окончания пенсионерства получил разрешение продлить пребывание за границей на собственные средства сроком на два года.
По возвращении в Россию в 1860 году получил звание профессора за привезённые картины «Фонтан Аннибала, в Рокка-ди-Папа», «Капо-ди-Монте, в Сорренто» и «Понтинские болота».
В 1861 году снова совершил поездку на Кавказ, после чего представил императору Александру II три картины кавказских видовю
В 1885 году получил заказ на серию картин с сюжетом о русско-турецкой войне, посетил места сражений на азиатском и европейском театре военных действий.
В 1900 году Лев Лагорио был избран почётным членом Академии художеств.
Journal information