利奧起初在巴爾達(dá)尼斯（Bardanes Turcus）手下服役。因803年巴爾達(dá)尼斯（Bardanes Turcus）與 尼基弗魯斯一世爭(zhēng)位期間支持后者，而受到后者的賞識(shí)，被任命為安納托利亞軍區(qū)司令。813年，通過(guò)軍事政變推翻 邁克爾一世，奪取帝位。即位后成功擊退 克魯姆對(duì)君士坦丁堡的進(jìn)攻，并于815年與奧莫爾塔格達(dá)成了30年和約。東部邊境因阿拔斯王朝在哈里發(fā) 哈倫·拉希德于809年死后陷入內(nèi)戰(zhàn)而暫時(shí)和平。815年3月，利奧五世罷免了東正教大教長(zhǎng) 圣尼斯福魯斯一世，4月1日任命塞奧多圖斯（Theodotos I of Constantinople）為新教長(zhǎng)。隨后召開(kāi) 宗教大會(huì)，會(huì)議批判了第二次尼西亞公會(huì)議，重新確認(rèn)751年毀壞圣像的決議。

于820年的圣誕節(jié)（12月25日），利奧五世遭其部下暗殺，他們推舉了被囚禁的皇帝衛(wèi)隊(duì)長(zhǎng)米哈伊爾為皇帝 邁克爾二世，就此結(jié)束了利奧五世七年的統(tǒng)治。拜占庭帝國(guó)進(jìn)入了 弗里吉亞王朝。