Лев Николаевич Толкунов родился 22 января 1919 года, станция Букреевка Курского района Курской области в семье железнодорожника.
Учился во Всесоюзном институте журналистики.
В 1938—1944 годах военный корреспондент "Правды" на разных фронтах: Калининском, Северо-Западном, Брянском, 4-м Украинском, 2-м Белорусском.
Окончил ВПШ при ЦК ВКП(б) (1946). В 1946—1947 и 1951—1957 годах работал в газете "Правда".
С 1957 года в аппарате ЦК КПСС. С 1960 года заместитель, первый заместитель заведующего Отделом ЦК КПСС по связям с коммунистическими и рабочими партиями социалистических стран Ю. В. Андропова.
C 18 октября 1965 года по 2 февраля 1976 года главный редактор газеты "Известия".
В 1976—1983 годах председатель правления Агентства печати "Новости".
C 2 февраля 1983 года по 15 апреля 1984 года главный редактор газеты "Известия".
В 1984—1988 гг. — Председатель Совета Союза Верховного Совета СССР.
С 1988 года — персональный пенсионер союзного значения.