Leona Louise Lewis nació el 3 de abril de 1985. Se crió en el distrito londinense de Islington, Inglaterra, con sus padres, María y Aural Josiah Lewis. Su padre es de ascendencia afro-guyanesa, y su madre tiene raíces galesas, irlandesas e italianas. Lewis mostró interés por la música desde muy joven; compuso su primera canción a los 12 años y participó en numerosos concursos de talentos durante su adolescencia.

Asistió a la BRIT School for Performing Arts and Technology, donde perfeccionó sus habilidades para el canto y la composición. Al terminar la escuela, tuvo varios trabajos, entre ellos como mesera y recepcionista, para financiar sus grabaciones en estudio. Lewis grabó varias maquetas, incluido un álbum inédito titulado Twilight. Sin embargo, su carrera aún no había cobrado impulso antes de presentarse a la audición para The X Factor.

En 2006, Lewis se presentó a la audición para la tercera temporada de The X Factor, donde impresionó a los jueces con su interpretación de «Over the Rainbow». Sus actuaciones a lo largo del concurso demostraron su versatilidad vocal, y fue coronada como ganadora, recibiendo un contrato discográfico de 1 millón de libras esterlinas. Su sencillo debut, «A Moment Like This», rompió récords mundiales al ser descargado más de 50 000 veces en solo 30 minutos. La canción se convirtió en el sencillo número uno de Navidad en el Reino Unido, vendiendo más de un millón de copias.

En 2007, Lewis lanzó su álbum debut, Spirit, que se convirtió en el álbum debut más vendido en la historia del Reino Unido. El álbum debutó en el número uno en más de nueve países, incluyendo Estados Unidos, donde convirtió a Lewis en la primera artista británica en encabezar la lista Billboard 200 con un álbum debut.

El sencillo principal, «Bleeding Love», fue un fenómeno mundial, encabezando las listas de éxitos en más de 30 países y convirtiéndose en el sencillo más vendido de 2007 en el Reino Unido. El álbum también incluyó éxitos como «Better in Time» y «Footprints in the Sand». Para 2008, Spirit había vendido más de 8 millones de copias en todo el mundo.

Lewis lanzó su segundo álbum, Echo, en 2009, el cual debutó en el número uno en el Reino Unido. El álbum incluía los sencillos «Happy» y «I Got You». En 2010, se embarcó en su primera gira como cabeza de cartel, The Labyrinth Tour, con presentaciones ante salas llenas en todo el Reino Unido y Europa.

Su tercer álbum, Glassheart (2012), marcó un cambio de estilo, al incorporar EDM y sonidos experimentales. El álbum incluía los sencillos «Trouble» y «Collide». Aunque recibió críticas mixtas, Glassheart puso de manifiesto su crecimiento artístico.

En 2015, Lewis lanzó su cuarto álbum, I Am, bajo el sello Island Records, en el que exploró temas como la independencia y la resiliencia. Aunque tuvo un éxito comercial modesto en comparación con sus trabajos anteriores, el álbum tuvo gran resonancia entre los fans.

En los últimos años, Lewis se ha aventurado en la actuación y en el teatro. Hizo su debut en Broadway en 2016, interpretando a Grizabella en Cats. Su interpretación de «Memory» recibió elogios, lo que demostró su versatilidad como intérprete.

Lewis también ha lanzado sencillos independientes y ha colaborado con otros artistas, entre ellos Calum Scott en «You Are the Reason» (2018). Se ha mantenido activa en la industria, presentándose en eventos de caridad, especiales televisivos y festivales.

En 2021, Lewis celebró el 15º aniversario de su victoria en X Factor, reflexionando sobre su trayectoria y sus contribuciones a la música. Sigue trabajando en material nuevo mientras equilibra su carrera y su vida familiar.