Леонид Вульфович Вилкомир родился в 1912 году в Бухаре в семье служащего. Там он провел детство и первые школьные годы. Затем переехал в Москву и после окончания школы работал на заводе «Борец».
Первые стихи Вилкомир опубликовал в сборнике литературное кружка «Штурм», членом которого он являлся. За десять предвоенных лет поэт немало поездил по стране. В 1931 он по комсомольской путевке уехал в Нижний Тагил, где начиналось строительство крупного вагоностроительного завода. Работал в многотиражке, сотрудничал в газетах индустриального Урала, писал очерки и стихи о героях первой пятилетки. С 1934 года Вилкомир учился «Литературном институте». В 1938 году был призван в армию и работал в ромашки «Красной звезды».
В качестве корреспондента этой газеты Вилкомир с начала Великой Отечественной войны находился на фронте, летал на боевых самолетах, где исполнял обязанности стрелка-радиста, входил в состав танковых экипажей. Воевал сначала на Волховском, затем на Южном фронтах.
19 июля 1942 года старший политрук Леонид Вилкомир погиб при выполнении боевого задания: штурмовик, на котором он летал, был сбит у станицы Ермаковская под Новочеркасском.