Sinh ngày 03.05.1923 tại Hà Nội, trong một gia đình trí thức có truyền thống Nho học và Phật giáo. Tốt nghiệp trường Lycée Albert Sarraut năm 1947, ở tuổi 24, sang Pháp du học. Luận án Tiến sĩ về kinh tế học (1949) ở Paris, tiếp tục học và tốt nghiệp Học viện Luật pháp Quốc tế tại Den Haag, Hà Lan, rồi Cử nhân Văn chương ở Đại học Sorbonne, học Hán ngữ tại Trường Ngoại ngữ phương Đông ở Paris. Năm 1968, hoàn thành Luận án Tiến sĩ về Công nghệ Giáo dục, lấy học vị Tiến sĩ Quốc gia về Văn hóa và khoa học xã hội. Thời trẻ, Giáo sư Lê Thành Khôi được đào tạo một cách căn bản theo hướng đa ngành. 1992, nghỉ hưu. 

Tác phẩm: Lịch Sử Việt Nam từ nguồn gốc đến thế kỷ XX.Nguyễn Nghị dịch. NXB Thế giới, 2014, là kết hợp của hai tác phẩm: Le Viet Nam Histoire et Civilisation (Việt Nam lịch sử và văn minh) Eds Minuit. Paris. 1955; và: Histoire du Viet Nam des origines à 1858.(Lịch sử Viet Nam từ khởi thủy đến năm 1858) Eds Asie du Sud Est. Paris. 1982

Giải thưởng Phan Châu Trinh về Nghiên cứu; trao tặng cho Giáo sư với công trình 25 tác phẩm nghiên cứu riêng, 33 tác phẩm nghiên cứu soạn chung, và hàng trăm bài viết đăng trên các báo tạp chí thế giới, bài nghiên cứu tư vấn, giảng dạy cho các tổ chức quốc tế, cho Unesco Tổ chức Văn hóa Giáo dục Khoa học thuộc Liên Hiệp Quốc.

Giáo sư Lê Thành Khôi  là vị thầy có nhiều học trò khắp các nước trên thế giới, nhiều vị đã trở thành Bộ trưởng Giáo dục các nước, hay trở thành người lãnh đạo các nước, các cơ quan quốc tế. Mỗi năm, ngoài việc giảng dạy tại Viện Đại học Paris, Giáo sư được mời đi giảng ở các Viện Đại học danh tiếng thế giới. Thay mặt cho tổ chức Văn hóa Giáo dục Khoa học thuộc Liên Hiệp Quốc đến tư vấn cho các nước về tổ chức giáo dục. Danh tiếng và uy danh của Giáo sư được giới đại học kính phục. Giáo sư như một nhà Nho giữa hai nền văn minh Đông Tây, một người không ngừng học hỏi hiểu biết, Giáo sư còn là một thi sĩ viết thơ bằng tiếng Pháp, viết truyện từ các truyện cổ Việt Nam, dịch Chinh Phụ Ngâm, viết và dịch Tổng Tập Văn Học Việt Nam từ thế kỷ thứ 10 đến hiện đại bằng Pháp Ngữ. Giáo sư còn là một nhà văn, một nhà nhiếp ảnh gia, một nhà sưu tập đồ cổ Phương Đông, một đời công sức, tài sản góp nhặt tiêu khiển để rồi tặng cho Viện Bảo Tàng Quốc Gia Việt Nam hơn 600 cổ vật quý báu. Giáo sư còn là thân phụ của Nguyên Lê, nhạc sĩ danh tiếng nhạc Jazz-World Music và Hương Du, Bác sĩ chuyên khoa Nội, Bệnh viện Paris.

Tại Pháp, ít người Việt Nam đạt đến đỉnh cao trong ngành Giáo dục như Giáo sư Lê Thành Khôi, sang Pháp năm 1947, hai năm sau trình luận án Tiến Sĩ Kinh Tế. Tốt Nghiệp Luật Quốc tế La Haye. Cử nhân Văn Chương Viện Đại học Sorbonne. Tốt Nghiệp Hán Học Trường Cao đẳng Ngôn ngữ Đông Phương. Giảng dạy các  Đại học Paris, Tiến sĩ Quốc gia Pháp năm 1968, với luận án Công nghệ Giáo dục. Cố vấn cho Unesco, và nhiều tổ chức Quốc tế. Giáo sư được mời đi thỉnh giảng nhiều Đại học các nước.

Giáo Sư Lê Thành Khôi được biết đến như một sử gia qua quyển Histoire du Viet Nam (Lịch sử Việt Nam), trở thành quyển sách căn bản cho những ai nghiên cứu về Việt Nam; nhưng với quyển l’ Industrie  de l’Enseignement (Công nghệ Giáo dục) PUF in năm 1967, Giáo sư  trở thành một trong những người sáng lập ngành Kinh tế Giáo dục. Giáo sư Đại học năm 1971 môn Giáo dục Đối chiếu, năm 1973 Giáo sư là Trưởng Phân khoa Khoa học Giáo dục tại Viện Đại học Paris V. Sorbonne. 25 tác phẩm của Giáo sư Lê Thành Khôi là những công trình nghiên cứu đồ sộ: từ lịch sử, kinh tế, giáo dục, tôn giáo, đến Toàn tập Văn học Việt Nam.

Vài quan điểm của Giáo sư LTK:

Giáo sư Lê Thành Khôi không chấp nhận quan điểm Đại Việt Sử Ký Toàn Thư, cho rằng thời đại Hùng Vương bắt đầu năm 2879 trước Công Nguyên (cách chúng ta gần 5000 năm), 18 đời Vua Hùng Vương, mỗi vua trị vì hai ba trăm năm là chuyện phi lý. Tiếp nối quan điểm Giáo sư, tôi cũng quan niệm rằng Hùng Vương chỉ là tên Hán hóa đời sau. Thủ lĩnh Phùng Hưng được gọi là Bố Cái Đại Vương, Hùng Vương là tên gọi chung các thủ lĩnh bộ tộc hùng mạnh, thủ lĩnh hùng mạnh này nối tiếp thủ lãnh hùng mạnh khác cai trị một vùng lãnh thổ. Mười tám đời chỉ là con số tượng trưng. Các thời đại đầu tiên của Việt Nam vẫn còn truyền thống này. Lý Phật Tử nối tiếp Lý Bí nước Vạn Xuân. Ngô Quyền được tiếp nối bởi Đinh Bộ Lĩnh, quyền hành lại về tay tướng Lê Hoàn và truyền cho tướng quân Lý Công Uẩn mà không truyền cho con cháu bất tài hay quá nhỏ bé. Hội đồng các cố vấn các quan có một vai trò dân chủ trong việc cử người kế thừa ngôi báu.

Giáo sư Lê Thành Khôi không chấp nhận có một thời đại Phong kiến tại Việt Nam. Phong kiến theo Tây Phương có nghĩa là nhà vua phong đất cho các công hầu toàn quyền cai trị, lấy thuế một vùng lãnh thổ. Các triều đại lịch sử Việt Nam: Lý, Trần, Lê, Nguyễn không phải là phong kiến, quyền hành tập trung vào triều đình, nhà vua. Việt Nam không có nông nô... ngày nay các sử gia Phan Huy Lê, Trần Đức Vượng đã thay đổi quan niệm người đi trước gọi thời đại Lý Trần là thời đại Quân chủ Phật giáo.

Giáo sư Lê Thành Khôi ca tụng việc tự trị dân chủ của làng xã từ thời Lý: Phép vua thua lệ làng, điều này các sử gia trong nước một thời bác bỏ, kể tội các hủ tục làng xã thời phong kiến.Giáo sư Lê Thành Khôi cho rằng Tây Sơn dọn đường cho việc thống nhất nhưng Gia Long mới là vị vua trị vì trên một đất nước Việt Nam không chia cắt. Điều này khác biệt với quan điểm ca tụng Tây Sơn và kể tội bán nước nhà Nguyễn.