Имя Леосфена упоминается Страбоном как служившего под началом Александра Великого в Азии, однако современные историки считают, что Страбон спутал Леосфена с Леоннатом. Основные сведения о Леосфене сообщаются в труде Диодора.
Афинский полководец Леосфен прославился участием в Ламийской войне 323 — 322 до н. э. Ещё до смерти Александра Великого Леосфен по поручению Афин вербовал наемников в спартанском городке Тенаре, куда они стекались после того, как Александр приказал персидским сатрапам распустить свои отряды наемников. Когда весть о смерти Александра достигла Греции, народное собрание Афин призвало эллинов изгнать македонские гарнизоны. С армией в 8 тысяч наемников Леосфен двинулся в Этолию (западная Греция), где к нему присоединилось этолийское ополчение. Афины выставили также ополчение из мобилизованных граждан и наемников. Другие греческие города вступили в антимакедонскую коалицию, послав вооруженные отряды.
Все отряды греческих государств имели собственных начальников, но командовать соединенными силами доверили Леосфену. Плутарх критически относится к Леосфену, называя его виновником Ламийской войны, в результате которой Афины потеряли самостоятельность. Плутарх намекает на заинтересованность Леосфена в войне:
Доподлинно неизвестно, чем завоевал высокую репутацию Леосфен до Ламийской войны, но первые сражения доказали его полководческий дар. Он разбил беотийцев, пытавшихся преградить путь 30-тысячной греческой армии, и провел войско через Фермопильский проход в Фессалию, прежде чем наместник Македонии Антипатр сумел ему воспрепятствовать. Македонская армия была вдвое меньше сил греческой коалиции, и после поражения в первом столкновении Антипатр укрылся в крепости городка Ламия, в южной части Фессалии. Леосфен сразу же бросил солдат на штурм, который длился 3 дня. Македонцы отбились, и греки начали осаду по всем правилам военного искусства.
Леосфен проявил себя не только на военном поприще, но и в политических маневрах, сумев привлечь на свою сторону фессалийцев с их превосходной конницей. Антипатр вступил в переговоры с Леосфеном, однако предводитель греков требовал полной капитуляции, что было неприемлемо и унизительно для Македонии. Осада продолжалась. Греки вели земляные работы, подбираясь к стенам крепости, македонцы делали вылазки. В одну из внезапных вылазок до наступления 322 до н. э. Леосфен был ранен в голову камнем. Спустя 3 дня он умер от раны.
Тело его перевезли в Афины и с почетом публично захоронили как героя. Афинский оратор и политический деятель Гиперид произнес траурную речь в честь павшего Леосфена, которая дошла до наших дней. На одной из стен храма в Пирее, порту Афин, художник Аркесилай нарисовал портрет Леосфена с сыновьями.
