Լևոն Աթոյանցը ծնվել է 1930 թվականի սեպտեմբերի 9-ին, Թբիլիսիում։ 1951 թվականին ավարտել է տեղի միջնակարգ դպրոցը։ 1951-1954 թվականներին սովորել է Լենինգրադի կինոճարտարագետների ինստիտուտում։ Ուսման ընթացքում աշխատել է «Լենֆիլմ» կինոստուդիայում՝ որպես օպերատոր։ Այնուհետև, հոր հիվանդ լինելու պատճառով, վերադարձել է Թբիլիսի։ 1954 թվականին աշխատել է մեքենաների վերանորագման գործարանում՝ որպես արհեստավոր։ Մեկ տարի հետո աշխատել է Թիֆլիսի Ժողովրդական տանը։ 1955 թվականին տեղափոխվել է Հայաստան։ 1956 թվականից աշխատել է «Հայֆիլմ» կինոստուդիայում՝ որպես կինոօպերատոր։ 1960 թվականին և 1963 թվականին գործուղվել է «Մոսֆիլմ» կինոստուդիա՝ սեմինարների։ 1966 թվականից հանդես է եկել որպես բեմադրող-օպերատոր, 1993 թվականից հանդս եկել հայկական հեռուստաընկերություններում[2]։ Արժանացել է «Հրաշալի կինո ԽՍՀՄ» մեդալի։ 1996-2000 թվականներին սովորել է Անանիա Շիրակացու անվան համալսարանի լրագրողական բաժնում, այնուհետև օպերատորի կուրսեր է դասավանդել Հեռուստատեսության և ռադիոյի ակադեմիայում և Երևանի գեղարվեստաթատերական ինստիտուտում։ Որպես կինոօպերատոր՝ նկարահանել է ավելի քան 30 ֆիլմ։
Պարգևատրվել է «Գրիգոր Նարեկացի» ոսկե մեդալով։ 2012 թվականին արժանացել է «Հայակ» հայկական ամենամյա առաջին կինոմրցանակաբաշխության Հատուկ մրցանակի՝ հայկական կինոյում ներդրած վաստակի համար։ Պարգևատրվել է Երևանի քաղաքապետի ոսկե մեդալով (2018)։