Nació en Charapotó, provincia de Manabí, el 18 de abril de 1865.
Cuando era joven se dedicó a la venta de chicha, sin embargo, esto solo duró hasta que Eloy Alfaro, un día en Bahía de Caráquez, lo encontró y lo involucró en su milicia revolucionaria. Participó en la campaña de Restauración y el 9 de julio de 1883 intervino como abanderado en la toma de Guayaquil, con la que se puso fin al gobierno del Ignacio de Veintemilla.
En 1884 fue uno de los expedicionarios que a bordo del Alajuela acompañó a Alfaro en su campaña contra el gobierno del Dr. José María Plácido Caamaño, tomando parte en el Combate Naval de Jaramijó. Tiempo más tarde, intervino en la campaña terrestre y al igual que sus compañeros tuvo la suerte de escapar con vida, por el contrario, tuvo que abandonar Ecuador con destino a Centroamérica.
En El Salvador, ingresó al ejército. En 1887 había alcanzado el grado de Coronel y en 1890 tuvo importante actuación en la guerra que ese país sostuvo contra Guatemala.
Regresó a Guayaquil cuando se realizó la Revolución Liberal del 5 de junio de 1895, para prestar sus servicios. De esta manera, participó en la campaña que consolidó el triunfo del liberalismo en el país y llevó al poder a Eloy Alfaro.
En 1897 salió en campaña militar contra los revolucionarios y el 3 de julio en el combate de Quimiac, obtuvo un triunfo sobre las fuerzas insurgentes. Posteriormente, se lo nombró Comandante y Jefe de las provincias del sur, con residencia en Cuenca.
En 1901, al acercarse el final del primer gobierno del Gral. Alfaro, el mismo Alfaro decidió respaldar la candidatura de Leonidas Plaza, con la icónica frase ”no podemos perder con papelitos lo que hemos conquistado con las armas”. Con su apoyo resultó ganador en las elecciones.
En efecto, asumió el poder el 1 de septiembre de 1901. Su primer gobierno se caracterizó por importantes hechos que favorecieron la paz nacional y la estabilidad política, continuó la obra del Ferrocarril y emprendió la construcción del tramo Ambato-Curaray.
También, propuso y la Ley de Libertad de Cultos, inauguró nuevas cárceles, suprimió el ostracismo, se despojó de las facultades dictatoriales, disminuyó el ejército, quitó las mordazas a la prensa, garantizó la propiedad privada. Añadiendo a esto, disipó la amenaza de las revoluciones y despertó la ilusión de que el militarismo y las guerras civiles se habían extinguido en Ecuador.
Su mandato constitucional concluyó el 31 de agosto de 1905 y tomó la decisión de escoger a Lizardo García, como el hombre que debía de sucederle en el poder, sin consultar con Alfaro. Posteriormente viajó a Estados Unidos a desarrollar funciones diplomáticas en nombre del gobierno ecuatoriano, hasta los primeros días de enero de 1906 en los que volvió a Ecuador para luchar contra la revolución alfarista.
El 19 de enero no pudo resistir al ataque del pueblo a cuarteles, lo que representó una lucha la misma que dejó más de cuatrocientos cadáveres. De esta forma, tuvo que rendirse y abandonar Ecuador. Por el contrario, volvió en los primeros días de septiembre del año 1911, durante la presidencia de Emilio Estrada.
Emilio Estrada fue víctima de un paro cardíaco y murió el 21 de diciembre de 1911. Por lo que, Leonidas Plaza recorrió los cuarteles de Quito buscando respaldo para tomar el poder. A pesar que, la Constitución vigente lo prohibía proclamó su candidatura presidencial e inició su campaña proselitista. Es relevante mencionar, que no contaba con respaldo popular.
Unos días más tarde, se disgustó al conocer que en Guayaquil se había propuesto la candidatura presidencial de Flavio Alfaro, con el respaldo de Freile Zaldumbide. Motivo por el cual, se desató una caótica situación política, que motivó que Flavio Alfaro fuera proclamado Jefe Supremo de Esmeraldas y Manabí, mientras en Guayaquil se proclamó al Gral. Pedro J. Montero.
Durante enero se efectuaron los combates de Huigra, Naranjito y Yaguachi. Sin embargo, las tropas alfaristas no pudieron resistir la superioridad de los placistas y fueron derrotadas en los tres combates. Los triunfos permitieron que Plaza llegue a Guayaquil, donde la intervención del Cuerpo Consular logró la capitulación alfarista.
De esta forma, se firmó el Tratado de Durán el mismo que garantizaba a los vencidos libertad y su vida, pero Plaza a pocos días rompió el Tratado autorizando su captura y conociendo lo que iba a suceder. Por lo que, permitió el Asesinato de Héroes Liberales. El 16 de febrero se convocó a elecciones presidenciales y Plaza presentó su candidatura.El de marzo de 1912, Julio Andrade oponente de elecciones de Plaza fue asesinado mediante un disparo que le hicieron a traición un militar vestido de civil. En consecuencia Plaza asumió por segunda vez el cargo de Presidente de la República el 1 de septiembre de 1912.
Comenzó desenvolviendo e impulsando el desarrollo y el progreso del país, no obstante se encontró con una economía fiscal totalmente desfinanciada que impidió su realización. No obstante, con sus ministros promulgó nuevas leyes, reglamentos y programas. A la vez, estableció escuelas de agronomía, impulsó a los Institutos Normales de Quito e incrementó la distribución gratuita de material educativo. Inició la construcción de puentes, caminos y telégrafos. Algo muy relevante es que decretó la ”Ley Moratoria” que favorecía de manera directa al Banco Comercial y Agrícola, pues por medio de ella autorizaba al banco a la emisión de grandes cantidades de billetes perjudicando a laeconomía nacional.
El 24 de septiembre de 1913, estalló en Esmeraldas una revolución encabezada por Carlos Concha Torres, antiguo oficial del Gral. Alfaro, la misma terminó en 1916. Por consiguiente, el 15 de julio de 1916 Ecuador sufrió una mutilación territorial con la firma del Tratado Muñoz Vernaza-Suárez, por medio del cual se trató de determinar de manera definitiva los límites entre el Ecuador y Colombia.
Leonidas Plaza concluyó su mandato constitucional el 31 de agosto de 1916. Después de esto, fue desterrado por la Revolución Juliana en el año 1925 y permaneció por varios años en el exterior. Finalmente, murió el 17 de septiembre de 1932 en Huigra paradójicamente frente al monumento levantado en memoria del Eloy Alfaro.