Родился в семье врача. Закончил Ришельевскую гимназию с серебряной медалью (1904), один год состоял студентом Сорбонны в Париже[3]. В 1911 окончил юридический факультет Новороссийского университета в Одессе, там же начал преподавательскую деятельность. В 1918 — участник литературного кружка «Среда» при Одесском литературном художественном обществе.
С 1921 преподавал в Московском Литературно-художественном институте им. Брюсова; позднее работал учёным секретарём литературной секции ГАХН, в литературно-художественном отделе Госиздата, затем снова преподавал в различных педагогических институтах Москвы. В 1940 году защитил кандидатскую диссертацию по теме «Бальзак в России» (по итогам защиты присвоена степень доктора наук).
Взгляд Гроссмана обращён на трагические события в жизни писателей, это — дуэль Пушкина, помилование Достоевского на эшафоте и переживание казни Млодецкого Гаршиным, путь которого лежит через безумие к самоубийству. Гроссман умел написать об этом наглядно, психологически точно и захватывающе.
Цех пера. Статьи о литературе. — М.: Федерация, 1930. — То же: Эссеистика / [Предисл. Д. П. Бак]. — М.: Аграф, 2000. — 557 с. — (Литературная мастерская). ISBN 5-7784-0139-4
Жизнь и труды Ф. М. Достоевского. Биография в датах и документах. М.-Л.: Academia, 1935
Театр Сухово-Кобылина. М.-Л.: ВТО, 1940
Николай Семенович Лесков. М., 1956
Нераскрытое убийство. Чем мешала Александру Сухово-Кобылину Луиза Деманш. — М.: Эксмо, Алгоритм, 2008. — 288 с. ISBN: 978-5-699-29187-8
Достоевский — реакционер. — М.: Common place, 2015. — 140 с.
↑ 12Френкель М. Леонид Петрович Гроссман. В кн.: Леонид Гроссман. Записки д’Аршиака. Пушкин в театральных креслах. М.: Худож. литература, 1990. С. 460—461.
Биск А. Молодые годы Леонида Гроссмана (Материалы для биографии) // Новое русское слово. — Нью-Йорк, 1966. — 16 января (№ 19305). — С. 8.
Лексикон русской литературы XX века = Lexikon der russischen Literatur ab 1917 / В. Казак ; [пер. с нем.]. — М. : РИК «Культура», 1996. — XVIII, 491, [1] с. — 5000 экз. — ISBN 5-8334-0019-8.