Лев Перфилов родился 13 февраля 1933 года в городе Коломна Московской области. Его родители были служащими и никакого отношения к искусству не имели. А когда началась война, отец Льва ушел на фронт и вскоре погиб в бою под Ленинградом. И матери пришлось в одиночку поднимать двух сыновой: Льва и Юрия, который был на несколько лет младше его. Время тогда было тяжелое, голодное, и Лев вполне мог угодить в тюрьму, когда вместе с окрестной ребятней занимался воровством на базаре. Кстати, первые актерские навыки Лев приобрел именно тогда: он начинал плакать как потерявшийся ребенок, и, пока базарные торговки расспрашивали его, в чем дело, старшие пацаны воровали с прилавков продукты. Сам Лев позднее будет вспоминать, что первые мысли об актерстве появились у него в самом конце 40-х, когда на экранах страны демонстрировался трофейный фильм «Тарзан». Правда, в то время как все его сверстники старались подражать главному герою, Тарзану, Перфилов отдавал предпочтение… его обезьяне Чите. Перфилов так мастерски подражал ее повадкам, что буквально приводил в восторг своих товарищей.
Вспоминает брат Льва, Юрий Перфилов: «У Левки был сложный характер – он всегда говорил правду, и всегда в лицо. За это его и уважали, и не любили.
Под Коломну в годы войны пригнали артиллерийские войска, в городе обосновалось много военных. Один из офицеров влюбился в нашу маму. Когда мама вышла замуж, Левка посчитал ее поступок предательством по отношению к отцу. Он страшно невзлюбил отчима и уже тогда, будучи ребенком, проявил характер, оставил фамилию отца. А меня отчим усыновил. Поэтому у нас с братом разные отчества и фамилии…»
После окончания школы в 1951 году у Перфилова было несколько вариантов будущего: либо пойти в мореходку, куда его тянул дед-моряк, либо поступить в юридический институт, куда его активно зазывала мать. Но Лев решил пойти в артисты: поступил в Щепкинское театральное училище. На курсе он был самым молодым и самым веселым. Даже педагоги любили его и звали ласково Левушкой. Однако из-за специфической внешности уже тогда ему говорили, что роли героев-любовников ему не играть. Перфилов и сам это понимал, однако сильно не расстраивался: помнил, как еще в детстве с блеском играл не Тарзана, а его обезьяну Читу и имел оглушительный успех у сверстников. К тому же, не обладая внешностью героя-любовника, Перфилов чрезвычайно нравился девушкам. И, еще будучи студентом «Щепки», впервые женился.
В первый раз Перфилов влюбился в 13-летнем возрасте. Да так сильно, что даже выколол себе на руке наколку с именем своей возлюбленной: «Валя». Потом любовь прошла, а наколка осталась на всю жизнь.
Во время учебы в Щепкинском училище Перфилов влюбился в свою однокурсницу Лену, и в самом конце обучения они