生于波兰比亚韦斯托克一个职员家庭，卒于莫斯科。1898年，参加俄国社会民主工党。长期侨居国外。1903年党的第二次代表大会后，成为布尔什维克派。1915年，在伦敦召开的协约国社会主义者代表会议上，受党中央委托发表了反对帝国主义战争的声明。十月革命胜利后回国，被任命为苏俄驻英国外交代表。同年10月，被英国当局逮捕。次年初获释回国后，在外交人民委员部工作。从1921年起，任副外交人民委员。1922年，出席热那亚国际经济会议和海牙国际财政经济会议，任苏联代表团团长。同年，任莫斯科国际裁军会议主席。1927～1930年，率领苏联代表团参加日内瓦国际裁军会议筹备委员会，代表苏联政府提出全面彻底裁军的方案。

1930～1939年，李维诺夫任苏联外交人民委员。1932年，参加日内瓦国际裁军会议，任苏联代表团团长。1933年底，赴华盛顿同F.D.罗斯福总统进行了关于建立苏美外交关系的谈判。1934～1938年，代表苏联出席国联会议，积极倡议建立欧洲集体安全体系，共同反对德意法西斯扩张。在联共（布）十七大和十八大上当选为中央委员。曾任苏联中央执行委员会委员。获列宁勋章和劳动红旗勋章。1939年8月，被解除外交人民委员职务。1941年，又被解除联共（布）中央委员职务。德军入侵苏联后，任副外交人民委员、苏联驻美国大使。1946年退休。

著有《1927～1937年苏联外交政策》等。