Năm 20 tuổi, đồng chí giác ngộ cách mạng trong nhóm Công đoàn Brossard Mofin và nòng cốt trong nhóm Thanh niên Bưu điện Hà Nội. Năm 1944, đồng chí thoát ly gia đình đi hoạt động bí mật ở Biên Hòa-Bà Rịa. Ngày 07 tháng 7 năm 1945, đồng chí được kết nạp vào Đảng Cộng sản Đông Dương, được tổ chức phân công nhiệm vụ thư ký Văn phòng Xứ ủy Nam bộ; Trưởng ban Tuyên truyền tỉnh Tây Ninh.

Sau khi Cách mạng Tháng Tám 1945 thành công, đồng chí được giao nhiệm vụ làm Tỉnh ủy viên – Trưởng ban Tuyên huấn Tỉnh ủy Tây Ninh. Từ năm 1947 đến năm 1954, đồng chí giữ chức vụ Trưởng ty Thông tin tỉnh Tây Ninh, sau đó là Trưởng ban Tuyên huấn kiêm Trưởng ban Tổ chức Tỉnh ủy tỉnh Thủ Biên.

Sau khi Hiệp định Genève được ký kết, đồng chí được phân công ở lại miền Nam hoạt động cách mạng. Từ tháng 9 năm 1954, đồng chí giữ chức vụ Bí thư Tỉnh ủy Thủ Dầu Một; đến tháng 9 năm 1956, đồng chí bị địch bắt. Sau khi ra khỏi tù, đồng chí tiếp tục hoạt động cách mạng với vai trò là cán bộ Xứ ủy Nam Bộ.

Tháng 02 năm 1961, Khu ủy miền Đông chính thức được thành lập lại. Bộ máy tham mưu Khu ủy được hình thành và củng cố. Đồng chí Lê Đình Nhơn được cử làm Ủy viên Khu ủy, Phó Ban Tuyên huấn kiêm Phó Ban Dân vận, kiêm Tổng Thư ký Mặt trận dân tộc giải phóng miền Đông Nam Bộ (tháng 8 năm 1962). Từ tháng 9 năm 1965, đồng chí là Ủy viên Thường vụ Khu ủy, Trưởng Ban Tuyên huấn kiêm Phó ban Dân vận.

Tháng 12 năm 1966, Khu ủy miền Đông quyết định sáp nhập ba tỉnh Biên Hòa, Bà Rịa và Long Khánh thành tỉnh Bà Biên. Đồng chí với cương vị Ủy viên Thường vụ Khu ủy được chỉ định làm Bí thư Tỉnh ủy, kiêm Chính trị viên Tỉnh đội. Đến tháng 5 năm 1971, Trung ương Cục lại bố trí lại chiến trường, tỉnh Bà Biên sáp nhập với một phần Phân khu 4 thành Phân khu Bà Rịa. Đồng chí được cử giữ chức vụ Bí thư Phân khu ủy. Đến tháng 6 năm 1972, Trung ương Cục ra quyết định thành lập lại Khu ủy miền Đông (Khu miền Đông đã giải thể vào ngày 25 tháng 10 năm 1967). Tại Hội nghị thành lập Khu miền Đông và Đảng bộ miền Đông Nam Bộ, đồng chí được Trung ương Cục chỉ định giữ chức Phó Bí thư thường trực Khu ủy. Đồng chí đã cùng với các đồng chí Thường vụ Khu ủy lãnh đạo, chỉ đạo các hoạt động đấu tranh chính trị, quân sự, binh vận nhằm xây dựng và phát triển thế trận chiến tranh nhân dân rộng khắp trên địa bàn miền Đông Nam Bộ. Trong giai đoạn chuẩn bị cho Tổng tiến công và nổi dậy mùa Xuân 1975, đồng chí thay mặt Khu ủy nằm trong Ban Chỉ đạo tiền phương Mặt trận đường 20. Chiến dịch đường 20 diễn ra từ ngày 17 tháng 3 năm 1975 đến ngày 20 tháng 3 năm 1975 thì kết thúc thắng lợi, giải phóng hoàn toàn tỉnh Tân Phú, góp phần vào thắng lợi của chiến dịch Xuân Lộc. Sau đó, đồng chí tiếp tục được tăng cường về chỉ đạo phong trào tiến công nổi dậy và tiếp quản thành phố Biên Hòa.

Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, hệ thống chính quyền quân quản toàn miền Nam hình thành. Đồng chí được cử làm Phó Bí thư Đảng ủy Quân quản, Chủ tịch Ủy ban Quân quản tỉnh Biên Hòa. Từ năm 1976 đến năm 1984, đồng chí được bầu giữ chức Ủy viên Ban Thường vụ Thành ủy, Phó Chủ tịch Thường trực Ủy ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh. Tháng 3 năm 1984, đồng chí kiêm nhiệm Trưởng đoàn chuyên gia Thành phố Hồ Chí Minh tại thành phố Phnôm Pênh (Campuchia).

Từ tháng 5 năm 1987, đồng chí lần lượt đảm nhiệm các chức vụ Quyền Chủ tịch, Bí thư Đảng đoàn Mặt trận Tổ quốc Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh; Chủ tịch Liên hiệp các Tổ chức hòa bình đoàn kết hữu nghị Thành phố Hồ Chí Minh. Tháng 10 năm 1992, đồng chí nghỉ hưu theo chế độ.

Ngày 14 tháng 5 băm 2012, đồng chí Lê Đình Nhơn qua đời.

Trong suốt gần 70 năm tham gia hoạt động cách mạng sôi nổi, nhiệt huyết và với 67 năm đứng trong hàng ngũ của Đảng Cộng sản Việt Nam quang vinh, trải qua hai cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp và đế quốc xâm lược Mỹ, cũng như trong công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, đồng chí Lê Đình Nhơn luôn gắn bó máu thịt với mảnh đất miền Đông “gian lao mà anh dũng”, dù ở cương vị và hoàn cảnh nào, đồng chí cũng luôn hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được Đảng, Nhà nước và Nhân dân giao phó.

Đồng chí luôn là một đảng viên gương mẫu, ưu tú của Đảng, một cán bộ lãnh đạo kiên định với lý tưởng cách mạng, mưu trí và dũng cảm, nỗ lực phấn đấu vượt qua mọi khó khăn, trở ngại để hoàn thành nhiệm vụ được Đảng, nhân dân giao phó. Đồng chí có lối sống gần dân, giản dị và khiêm tốn, đối với đồng bào, đồng chí thì chân tình, thương yêu. Đồng chí thật sự là một cán bộ mẫu mực theo lời Bác Hồ dạy: “Cần kiệm, liêm chính, chí công, vô tư” được cán bộ, chiến sĩ và nhân dân kính trọng, tin yêu, quý mến.

Với những đóng góp to lớn, xuất sắc trong công cuộc kháng chiến giành độc lập dân tộc, thống nhất đất nước và xây dựng, bảo vệ Tổ quốc, đồng chí Lê Đình Nhơn đã được tặng thưởng: Huân chương Hồ Chí Minh, Huân chương Kháng chiến chống Pháp hạng Nhất, Huân chương Kháng chiến chống Mỹ hạng Nhất, Huân chương Đại đoàn kết dân tộc, Huân chương Lao động do Nhà nước Campuchia trao tặng, Huy hiệu 65 năm tuổi Đảng... và nhiều phần thưởng cao quý khác của Đảng, Nhà nước. Tên của đồng chí được đặt cho một quỹ học bổng khuyến học do Đài phát thanh truyền hình tỉnh Đồng Nai quản lý, dành cho học sinh, sinh viên là con em đồng bào dân tộc thiểu số tại địa phương.