Es hijo del humorista Michel Leeb y de la periodista Béatrice Malicet. Es el benjamín de la familia después de Fanny, nacida en 1986, y Elsa, nacida en 1988.

Durante cinco años, realizó cursos de teatro, cine, canto y baile en las grandes escuelas de Nueva York.^[3]​

Ha hecho también teatro con su padre en Señora Doubtfire en 2004. En 2013, fue escogido para el rol de Tom en la serie Sous le soleil de Saint-Tropez y después llevó a cabo el papel de Adrien en Section de recherches. También en 2013, participó en la película Paroles y en 2014, con Jean Reno, en la película Avis de mistral. El mismo año, formó un dúo cómico con el comediante Kevin Levy y juntos crearon su primer espectáculo Kevin et Tom. Ambos humoristas hicieron la primera parte de Gad Elmaleh en el Olympia sobre situaciones parisinas. Paralelamente a su espectáculo, se lanzaron a un nuevo formato como es el de las minisecuencias de vídeo de aproximadamente tres minutos titulados : «Cómo...».

Como también es cantante y músico, Tom Leeb lanzó su primer single Are We Too Late en marzo de 2018 con la discográfica Roy Music. Se inspira en artistas como John Mayer, Matt Corby o incluso Ben Howard.

En 2020, iba a representar a Francia en el Festival de Eurovisión.^[4]​ En el certamen, celebrado en Róterdam (Países Bajos), habría defendido el tema Mon Alliée (The Best in Me). Sin embargo, el festival fue cancelado debido a la pandemia de COVID-19.

• 2009: One Shot de Miguel Parga (cortometraje)
• 2013: Subtitles de Allan Duboux y Tom Leeb (cortometraje)
• 2013: Paroles de Véronique Mucret Rouveyrollis
• 2014: Avis de mistral de Rosa Bosch: Tiago
• 2015: This New Generación de Tom Leeb (cortometraje): Joe
• 2016: Lola & Eddie de Charlotte Karas y Jordan Goldnadel (cortometraje): Eddie
• 2016: Happy Anniversary de Franck Victor (cortometraje)
• 2017: Jour J de Reem Kherici: Gabriel
• 2017: Overdrive de Antonio Negret: turista americano n°2
• 2017: Mon poussin de Frédéric Forestal: Romain
• 2017: Papillon de Michael Noer: abogado de Dega
• 2017: Les Nouvelles Aventures de Cendrillon de Lionel Steketee: enano Relou
• 2017: Unexpected de Jessy Langlois (corto métrage): Jeremy
• 2017: Momentum de David Solal (corto métrage): Ron
• 2019: Edmond de Alexis Michalik: Leo Volny
• 2019: Jeux de grands de Céline Gaudry (cortometraje)
• 2021: Spoiled Brats by Nicolas Cuche (Netflix) La comedia es un remake de la película mexicana Nosotros los Nobles
• 2021: Stuck together by Dany Boon - Sam (Netflix)
• 2021 : Pierre & Jeanne de Clémantine Célarié - Paul - de la novela de Guy de Maupassant

• 2013-2014: Sous le soleil de Saint-Tropez (temporadas 1 y 2): Tom Drancourt^[5]​
• 2014: Section de recherches, temporada 8, episodio 9 Cyrano realizado por David Brel: David Bréand
• 2018: Nina, temporada 4, episodio 4 D'abord ne pas nuire réalisé realizado por Eric El Roux: Anto
• 2020 : “Infidèle” Saison 2 TF1 - Gabriel
• 2021 : “Plan B” saison 1 TF1 - Manu
• 2021: Les Combattantes

• 2003: Señora Doubtfire, adaptado por Albert Algoud, puesta en escena Daniel Roussel, Teatro de París
• 2013: Kevin & Tom

• 2019: Recollection
• 2020: Silver Lining

• 2018: Are We Too Late
• 2020: Mon Alliée (The Best in Me)