Он родился 13 февраля 1933 года в подмосковной Коломне. Отец будущего актёра работал на патефонном заводе начальником планового отдела, но с началом войны отправился на фронт, а вскоре семья получила похоронку.
Все заботы легли на плечи матери, которая трудилась не покладая рук и часто была вынуждена оставлять Лёву без присмотра. Мальчик связался с плохой компанией, часто просил милостыню на улице и не упускал возможности украсть то, что плохо лежало.
Неизвестно, как сложилась бы его судьба, если бы мама не вышла замуж во второй раз. На свет появился младший брат Юра Лученко, который спустя годы тоже стал известным артистом. Отчим оказался человеком серьезным и ответственным, увёз семью с собой на Камчатку и определил пасынка в Суворовское училище.
Кадетская дисциплина пошла Льву на пользу, однако в стенах военного заведения он задержался всего на месяц. Парня уже давно манила сцена — он обладал великолепным музыкальным слухом, был старостой школьного хора, посещал драмкружок и активно участвовал в самодеятельности. За талантливым юношей уже тогда закрепилось прозвище — Лёвчик-артист.
Окончив школу, Лев отправился прямиком в столицу подавать документы в Щепкинское училище. Пока другим абитуриентам отказывали из-за недостаточно выразительной внешности, он со своим ростом в 160 сантиметров, хриплым голосом и оттопыренными ушами без труда очаровал приёмную комиссию.
Получив диплом, начинающий актёр оказался в Киеве, где для него нашлось место в труппе местного Театра-студии киноактёра, а вскоре стал сниматься на киностудии Довженко.
Его дебютом на большом экране была роль Франца Клавичека в драме Александра Алова и Владимира Наумова «Павел Корчагин».
Вскоре на харизматичного актёра обратили внимание и другие режиссёры — молодой Перфилов предстал в образе шахтёра-гармониста в ленте «Гори, гори, моя звезда», прапорщика в «Поединке», экскаваторщика в «Кате-Катюше». На протяжении нескольких лет он играл матросов и рабочих, пока однажды ему не предоставился шанс в корне изменить амплуа.
Поворотной ролью в его карьере стал барон Вольдемар в драме «Таврия». Пресса трубила: «Наконец-то появился актёр, так убедительно играющий мерзавцев». На Перфилова посыпались предложения от режиссёров, мечтающих заполучить в свою картину яркого отрицательного героя.
Воры, убийцы, алкоголики, шпионы, аферисты — актёр с невероятной точностью воплощал на экране любые пороки, хотя в жизни был добрым и порядочным человеком. Его роли не были главными — злодеям не полагалось перетягивать на себя внимание зрителей. Но и на втором плане Перфилов так блистал, что его прозвали королём эпизода.
И всё же одним из самых запоминающихся героев в его исполнении стал персонаж положительный — фотограф МУРа Гриша Ушивин по прозвищу «Шесть-на-девять» из фильма «Место встречи изменить нельзя».
Всего за свою долгую творческую жизнь Лев Перфилов сыграл больше 160 ролей, среди которых — Люг в «Приключениях Электроника», пастор в «Приключениях Тома Сойера и Гекльберри Финна», начальник отдела в «Самой обаятельной и привлекательной», чатланин-диссидент в «Кин-дза-дзе!».
Последнее появление мастера эпизода на экране состоялось в сказке «Как кузнец счастье искал», где он предстал в образе колдуна Лиходума.
Несмотря на специфические внешние данные, актёр никогда не страдал от недостатка женского внимания — он был трижды женат и стал отцом пятерых детей. Впервые он женился ещё в студенчестве на своей однокурснице, которая подарила ему дочек-двойняшек.
Однако из-за финансовых проблем брак дал трещину и вскоре распался. Перфилов тяжело переживал разрыв и пристрастился к алкоголю. Преодолеть чёрную полосу актёру помогла вторая супруга Валентина. В этом браке на свет появились три сына-погодки Алексей, Константин и Александр, но сохранить семью родителям не удалось.
Неудачи в личной жизни и отсутствие главных ролей тяжело сказались на душевном состоянии актёра. Однажды он впал в такое отчаяние, что решился добровольно уйти из жизни. Перфилов отправился на Московский мост и встал у самого края, наблюдая как мимо проходят совершенно равнодушные люди.
Он уже был готов сделать роковой шаг, когда услышал робкое: «Стой!». Оглянувшись, актёр увидел молодую девушку, которая смотрела на него с глубоким сочувствием. Перфилов сразу понял, что небеса послали ему ангела-хранителя в образе прекрасной незнакомки, ради которой ему снова захотелось жить.
Телефонистка Вера была вполовину младше актёра — когда они сыграли свадьбу, ей было всего 25 лет, а ему уже исполнился 51 год. Однако в их семье на протяжении следующих семнадцати лет царило полное взаимопонимание.
В последние годы Лев Перфилов страдал от тяжёлой болезни лёгких. Ему требовалась операция за границей, но денег на лечение найти не удалось. Когда он приехал на киностудию пробоваться в картину «Трудно быть Богом», то сорок минут поднимался по лестнице на четвёртый этаж, мучимый невыносимой одышкой.
Актёр чувствовал себя очень плохо, но решился в последний раз выйти на сцену в спектакле с говорящим названием «Судный день» — он хватался за сердце и задыхался, но подвести зрителей не мог. Вскоре Перфилов попал в больницу, ему провели операцию на лёгких, но во время хирургического вмешательства в организм попала инфекция, из-за которой сердце остановилось.
66-летний Лев Перфилов ушёл из жизни 24 января 2000 года в Киеве. Похоронили актёра на местном Лесном кладбище.
