В ВМФ с 1927.Окончил Военно-морское подготовительное училище (1924—1927), Военно-морское училище имени М. В. Фрунзе (1927—1931), СККС по разведке при РККА (1931—1932).Принимал участие в войне в Испании (январь 1937 — август 1938), спасении членов экспедиции и экипажа парохода «Челюскин» с дрейфующей льдины в Чукотском море.Во время Великой Отечественной войны был командиром по оперативной подготовке (апрель — сентябрь 1941) и начальником отделения (сентябрь — ноябрь 1941) Разведывательного отдела, начальником отдела боевой подготовки (декабрь 1941 — сентябрь 1942) штаба Северного флота, начальником Разведывательного отдела штаба Балтийского флота (14 декабря 1942 — 1 сентября 1943), начальником Разведывательного отдела штаба Северного флота (2 августа 1944 — 10 ноября 1945).После Великой Отечественной войны был помощником начальника (ноябрь 1945 — апрель 1950), заместителем начальника (апрель 1950 — июль 1951) и начальником (июль 1951 — май 1953) 2-го Главного (разведывательного) управления Морского Генерального штаба, начальником стратегической разведки ГРУ, военно-морским атташе при Посольстве СССР в США (октябрь 1962 — март 1963), начальником Военно-дипломатической академии (июнь 1967 — август 1973).Долгое время возглавлял Комитет ветеранов ГРУ Генерального штаба Вооруженных Сил.Похоронен на Троекуровском кладбище.По утверждению Военно-исторического журнала, является единственным моряком-разведчиком, получившим воинское звание адмирала, однако воинское звание адмирал носили также начальники Военно-дипломатической академии В. С. Ткачёв и Л. Т. Кузьмин.Имел трех сыновей, офицеры-подводники : • Старший сын — Евгений Леонидович Бекренев (р.1948), военный моряк, разведчик, капитан первого ранга;• Средний сын — Леонид Леонидович Бекренев (р.1952), военный моряк, капитан первого ранга;• Младший сын — Виталий Леонидович Бекренев (р.1954), военный моряк, капитан второго ранга.