Lê Đình Ấn sinh ngày 14 tháng 4 tại làng Phú Xuân, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế, trong một gia đình công chức thời Pháp thuộc. Từ nhỏ, ông cùng các anh chị em đều theo học tại các trường của Pháp. Về sau, Lê Đình Ấn học tại trường Ecole Practique với ý định sẽ theo học ngành kỹ thuật cơ khí. Năm 1945, sau khi Cách mạng Tháng Tám thành công, ông cùng ba người anh em trai khác đều gia nhập Việt Minh. Người anh cả không lâu sau đó, một người em ruột nhập ngũ và thăng đến quân hàm Thiếu tướng.[3]

Trong những năm chiến tranh Đông Dương diễn ra, Lê Đình Ấn đã dùng chiếc máy ảnh nhỏ và chiếc máy quay 16 ly để kiếm tiền phụ giúp gia đình. Năm 1951, ông mang máy ảnh và máy quay vào Sài Gòn. Ở đây, ông bắt đầu công việc chụp hình thuê cho các tiệm ảnh và quay phim thuê. Nhờ làm nhiều việc, cộng tác nhiều nơi, ông dần mở rộng vòng quen biết của mình, bắt đầu nhận được các hợp đồng quay phim, phóng sự, tài liệu cho các cơ quan thông tấn, báo chí trong và ngoài nước như CBS, ABC, NHK. Năm 1952, ông quay bộ phim truyện đầu tiên của Tây Ban Nha mang tên Hồ Xá.[4] Năm 1957, Trung tâm Quốc gia Điện ảnh bắt đầu được xây dựng ở số 15 Thi Sách, quận 1, nơi hiện nay là Xưởng in tráng của Hãng phim Giải Phóng. Lê Đình Ấn là người được chọn để quay lại lễ đặt viên đá đầu tiên xây dựng trung tâm điện ảnh này.[5]

Sau năm 1975

Mặc dù đã thực hiện 4 phim truyện nhựa, nhưng trước 1975, Lê Đình Ấn vẫn thường được biết đến là một trong những nhà quay phim phóng sự và tài liệu có tay nghề hàng đầu. Chính quyền Việt Nam Cộng hòa đã từng mời ông làm công chức cho ngành Thông tin, nhưng ông từ chối, kiên trì làm một nhà quay phim tự do. Sau sự kiện 30 tháng 4 năm 1975, chính quyền miền Bắc Việt Nam nhanh chóng tiếp quản toàn bộ Sài Gòn. Lê Đình Ấn trở thành nhà quay phim cho Hãng phim Giải Phóng, là một trong những nghệ sĩ điện ảnh Sài Gòn tham gia làm việc cho điện ảnh cách mạng sớm nhất. Chỉ một thời gian ngắn sau, ông nhận lời mời thực hiện bộ phim Cô Nhíp cùng đạo diễn Khương Mễ. Liền sau đó, ông hợp tác với đạo diễn Lê Hoàng Hoa trong bộ phim Trận tuyến trên sông. Cả hai bộ phim đều nhận được phản hồi tích cực từ khán giả.[6]

Sau hai bộ phim gây ấn tượng ngay khi Sài Gòn vừa chuyển giao chính quyền, Lê Đình Ấn bắt đầu làm phó quay cho nhiều bộ phim như Lê Thị Hồng Gấm và Cư xá màu xanh của đạo diễn Huy Thành, Ngọn lửa Krông Jung của đạo diễn Lê Hoàng Hoa, cho đến khi Nghệ sĩ nhân dân Huy Thành tin tưởng giao cho ông vai trò quay phim chính của Về nơi gió cát. Đây là bộ phim màu đầu tiên của điện ảnh Việt Nam kể từ sau năm 1975.[1] Không chỉ là bộ phim màu đầu tiên của điện ảnh cách mạng Việt Nam,[7] đây cũng là bộ phim màu đầu tiên ra rạp tại thành phố Hồ Chí Minh.[8] Bộ phim không chỉ giành được Bông sen vàng trong Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 6 năm 1983 mà còn giúp Lê Đình Ấn nhận được giải quay phim xuất sắc.[9] Sau sự thành công của Về nơi gió cát, Lê Đình Ấn tiếp tục hợp tác với đạo diễn Huy Thành trong nhiều phim tiếp theo như Xa và gần, Lối rẽ trái trên đường mòn, Cho đến bao giờ, Về đời, Đất lạ.[10]

Đạo diễn Hồ Quang Minh vốn tốt nghiệp tiến sĩ Khoa học Vật lý tại Trường Bách khoa liên bang Thụy Sĩ là đạo diễn điện ảnh Việt kiều đầu tiên trở về Việt Nam hợp tác cùng các hãng phim nhà nước để sản xuất phim truyện.[11] Năm 1991, Lê Đình Ấn lần đầu tiên hợp tác với đạo diễn Hồ Quang Minh trong bộ phim Trang giấy trắng. Khi bộ phim được gửi đi dự các liên hoan phim quốc tế, tuần báo Variety đã nhận xét "về kỹ thuật, bộ phim thật hoàn hảo, với những cú máy đẹp và chất lượng cao trong in tráng".[12] Đến năm 1995, hai người tiếp tục hợp tác quay Bụi hồng, bộ phim không chỉ giành được Bông sen bạc tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 11 năm 1996 mà còn được gửi đi tranh giải phim quốc tế hay nhất tại Giải Oscar lần thứ 69.[13][14] Với kinh nghiệm thể hiện rõ qua hiệu quả của những bộ phim đã quay trươc đó, Lê Đình Ấn trở thành ứng viên duy nhất khi đạo diễn người Pháp Jean-Jacques Annaud cần tìm một quay phim thứ hai cho bộ phim Người tình.[12]