Лев Серов родился в 1977 году в Орле. Окончил в 2001 году Московскую государственную консерваторию им. П. И. Чайковского по классам альта (у профессора Г. И. Одинец) и камерного ансамбля (у профессора Т. А. Гайдамович). Параллельно с учебой в консерватории готовился к международному конкурсу струнных квартетов в классе В. А. Берлинского. В 1999 году в составе «Романтик-квартета» стал лауреатом V Международного конкурса струнных квартетов имени Д. Д. Шостаковича (I премия и семь специальных призов).
Лев Серов ведет активную концертную деятельность в России и за рубежом. Принимал участие в музыкальных фестивалях имени Д. Ойстраха в Пярну (Эстония), имени А. Аренского в Нижнем Новгороде, «Молодые для молодых» в Турине (Италия), «Квартетное искусство» в Москве. Выступал в концертах Государственного квартета имени Бородина.
С 2008 года Л. Серов играет в составе Государственного квартета имени М. И. Глинки.