Леон Фестингер родился 8-го мая 1919 года в Нью-Йорке в семье эмигрантов из России Алекса Фестингера и Сары Соломон. В 1939 году получил бакалаврскую степень в Сити-колледже Городского университета Нью-Йорка. В 1940 году окончил магистратуру в Университета Айовы. В 1942 году получил степень доктора философии по психологии. Его научным руководителем был Курт Левин, у которого Фестингер впоследствии работал ассистентом в исследовательском Центре групповой динамики. В период с 1940 по 1942 год работал клиническим психологом в психиатрической больнице штата Айова, затем около года проработал психологом и научным сотрудником в Центре изучения ребенка Университета штата Айова, а с 1943 по 1945 год — психологом в Университете Рочестера. В 1945 — 1948 годы был профессором Центра групповой динамики, основанный Куртом Левином в 1945 году при Массачусетсском технологическом институте. После смерти Левина в 1947 году Фестингер стал профессором Мичиганского университета, с 1951 года — профессором Университета Миннесоты, с 1955 года — профессором Стэнфордского университета. С 1968 года и до своей смерти в 1989 году — профессор Новой школы социальных исследований в Нью-Йорке. Фестингер преподавал различные дисциплины, в том числе клиническую и социальную психологию.
В 1959 — 1962 годы Фестингер был членом отделения антропологии и психологии Национального научного совета. Учёный также являлся членом Американской антропологической ассоциации, Американской психологической ассоциации и Американской академии искусств и наук.
В 1959 году Фестингер был награжден премией Американской психологической ассоциации «за выдающийся научный вклад».
Фестингер стал основной фигурой поворота послевоенной социальной психологии к экспериментальным методам. Помимо теории когнитивного диссонанса, известна также выдвинутая Фестингером теория социального сравнения, согласно которой человек в большинстве случаев оценивает себя и своё поведение на основе сравнения с другими людьми и их поведением.
Теория когнитивного диссонанса была сформулирована Фестингером в 1957 году на основе теории поля Курта Левина и теории структурного баланса Ф. Хадера. Толчком к ней послужило изучение слухов, распространившихся в результате землетрясения в одном из североамериканских штатов. Объясняя происхождение этих слухов и причины повсеместной веры в них, учёный сделал вывод, что люди стремятся к внутреннему равновесию между получаемой информацией и личными мотивами их поведения.
До этих исследований роль когнитивных составляющих мотивационного процесса оценивалась недостаточно. В данной теории был реализован основной принцип гештальтпсихологии: динамика развития определяется достижением хорошего гештальта. Было постулировано, что индивид стремится к гармонии когнитивных репрезентаций любых знаний, мнений, убеждений об окружающем, о себе, о чьем-либо поведении. Диссонанс этих репрезентаций переживается как что-то неприятное, что нужно максимально редуцировать. Поэтому если индивид встречается с противоречивыми представлениями, то у него появляется особая мотивация, приводящая к изменению поведения — либо одно из представлений пересматривается, либо ищется новая информация.