Leon do Hoàng hậu Eudokia Ingerina sinh ra, có thể là đứa con ngoài giá thú của Hoàng đế Mikhael III[2][3][4] hoặc là đứa con thứ hai của người kế vị ông là Basileios I gốc Makedonia.[5][6][7] Eudokia còn là người tình của Mikhael III và vợ của Basileios. Nam 867, Basileios sai thủ hạ ám sát Mikhael rồi thay ông lên ngôi hoàng đế.[8] Là người con cả thứ hai của Hoàng đế, Leon được phong làm đồng hoàng đế vào năm 870[9] và trở thành người thừa kế trực tiếp từ sau cái chết của ông anh họ Konstantinos vào năm 879.[10] Tuy vậy, Leon và Basileios lại không ưa lẫn nhau; mối quan hệ giữa đôi bên chỉ xấu dần từ sau cái chết của Eudokia, khi Leon tỏ ra không hài lòng trong cuộc hôn nhân của mình với Theophano Martiniake, vẫn qua lại với tình nương Zoe Zaoutzaina. Basileios bèn gả Zoe cho một viên quan tầm thường và về sau suýt nữa thì bị Leon chọc mù mắt khi buộc tội ông này mưu phản.[11][12] Ngày 29 tháng 8 năm 886, Basileios từ trần trong một vụ tai nạn đi săn, mặc dù ông đã tuyên bố ngay phút lâm chung rằng đã có một nỗ lực ám sát mà Leon có khả năng dính líu đến.[13]