Levent Özdilek, 14 Ocak 1955 tarihinde Adana'da dünyaya geldi. Babası, sanatçı Yılmaz Güney'in arkadaşı olduğu için çocuk yaşlarından itibaren Adana'da çekim setlerinde bulundu. Sanat hayatına da Güney'in yönetmenliğini yaptığı bir  "Benim Adım Kerim"  filmiyle 1967 yılında başladı. Akabinde Yılmaz Güney’in teşviği ile oyunculuk ve sanat eğitimine yönelerek, 1971 yılında Ankara Devlet Konservatuvarı Tiyatro Bölümü'nden mezun oldu. 

1970’li yılların sonundan itibaren Ankara Devlet tiyatrosu çatısı altında aralarında Arturo Ui'nin Önlenebilir Yükselişi, Kösem Sultan, Ay Işığında Şamata, Ebedi Koca gibi pek çok önemli eserin sergilendiği oyunlarda sahneye çıkan Özdilek, 1990’lı yıllarda ise İstanbul Devlet Tiyatrosu kadrosuna dahil olmuştur. Hamlet, Kuvayi Milliye, Özel Hayatlar ve Karanlık İşler İstanbullu tiyatroseverlerle ile buluştuğu bazı prodüksiyonlar olarak sayılabilir.  Kamera önü oyunculuğu da tiyatro sahne ile paralel seyreden Levent Özdilek, 1983 yılında "Açık Denizlere Aganta", 1989 yılında "Kaldırım Serçesi" gibi filmlerde rol aldıktan sonra 1990'lı yıllarda "Sarı Tebessüm" (1992), "Batık Aşklar Müzesi" (1994), "Gölge Çiçeği" (1995) ve "Kurtuluş" (1996) gibi önemli projelerde boy gösterdi. 2000'li yıllarda ise "Kırık Zar" (2000), "Zehirli Çiçek" (2000), "Benimle Evlenir misin" (2001) ve "Cesur Kuşku" (2001) gibi filmlerde oynadı.

Televizyon yapımları da Levent Özdilek’in oyunculuk kariyerinde de geniş bir yer tutmaktadır. 1996 yılında "Şehnaz Tango" dizisinde ve 2004 yılında "Haziran Gecesi" dizisinde Kemal karakterini canlandıran Özdilek, "Kavak Yelleri" (2008) dizisinde Cem Ergun karakterine hayat verdi. Ayrıca "Yedikule Hayat Yokuşu" (2014), "Adı Mutluluk" (2015), "Eşkıya Dünyaya Hükümdar Olmaz" (2018) ve "Meleklerin Aşkı" gibi dizilerde rol alan deneyimli oyuncu "Kırmızı Oda" (2020) dizisinde ise Aydın Yadigaroğlu karakteri ile seyirci karşısına çıkmıştır. Levent Özdilek yakın dönemde, "Türkler Geliyor: Adaletin Kılıcı" (2020), "Gecenin Ucunda" (2022), "Kuruluş Osman” (2022), "Prens" (2023),  "Ben Bu Cihana Sığmazam" (2023- 2024), "Hatıran Yeter (2024) adlı yapımlarda boy göstermiş ve "1001 Gece" projelerisinin kadrosuna dahil olmuştur.