Leo Carrillo urodził się 6 sierpnia 1881 roku w Los Angeles w Kalifornii jako Leopoldo Antonio Carrillo. Był synem Juana José Carrillo – prawnika, pierwszego burmistrza Santa Monica oraz szefa tamtejszej policji – oraz Marii Franciski Roldan. Pochodził z jednej z najstarszych rodzin kalifornijskich o hiszpańsko-meksykańskich korzeniach, należących do społeczności tzw. californios. Dorastał w środowisku silnie zakorzenionym w tradycji południowej Kalifornii, co później świadomie wykorzystywał w swojej działalności artystycznej i społecznej. Zanim rozpoczął karierę aktorską, odnosił sukcesy jako rysownik polityczny dla „San Francisco Examiner”. Dopiero później zwrócił się ku scenie – najpierw w wodewilu, a następnie na Broadwayu, gdzie w latach 20. stał się rozpoznawalnym aktorem i autorem sztuk teatralnych o tematyce latynoskiej. Jego temperament, poczucie humoru i naturalna charyzma zapewniły mu trwałą pozycję sceniczną. Debiut filmowy nastąpił dopiero na początku ery dźwiękowej – w 1929 roku, m.in. w filmie „Mister Antonio”. W przeciwieństwie do często powielanych informacji, nie był aktorem kina niemego. W latach 30. i 40. występował w licznych komediach, filmach przygodowych i westernach, budując wizerunek barwnej, energicznej postaci latynoskiej. Największą popularność przyniosła mu rola Pancho w serialu telewizyjnym „The Cisco Kid” (1950–1956). Produkcja ta była jednym z pierwszych seriali telewizyjnych realizowanych w kolorze, mimo że większość widzów oglądała ją jeszcze na czarno-białych odbiornikach. Kreacja sympatycznego, lojalnego towarzysza tytułowego bohatera uczyniła Carrilla jedną z pierwszych gwiazd westernowej telewizji. Poza działalnością artystyczną był niezwykle aktywny społecznie. Przez 18 lat zasiadał w California Beach and Parks Commission i odegrał istotną rolę w ochronie przyrody oraz historycznego dziedzictwa stanu. Ze względu na swoje zaangażowanie nazywano go powszechnie „Mr. California”. Na jego cześć nazwano Leo Carrillo State Park w Malibu. Był również właścicielem ogromnego, około 4500-akrowego rancza Rancho de los Quiotes w dzisiejszym Carlsbadzie; obecnie funkcjonuje ono jako Leo Carrillo Ranch Historic Park. W 1913 roku poślubił Edith Haight. Małżeństwo trwało aż do jego śmierci. Para miała adoptowaną córkę, Marie Antoinette Carrillo, która w dorosłym życiu pełniła funkcję sekretarki ojca i wspierała go w działalności publicznej. Leo Carrillo zmarł 10 września 1961 roku w Santa Monica w Kalifornii na skutek choroby nowotworowej w wieku 80 lat. Został pochowany na cmentarzu Woodlawn Memorial Cemetery w Santa Monica. Pozostaje jedną z najważniejszych postaci w historii reprezentacji latynoskiego dziedzictwa w klasycznym Hollywood – aktorem, producentem, rysownikiem i działaczem społecznym, który przez całe życie łączył karierę artystyczną z troską o kulturę i przyrodę rodzinnej Kalifornii.