Levi Ackerman wurde unterirdisch als Sohn von Kuchel Ackerman geboren, einer Prostituierten, die jung starb. Sein Onkel Kenny Ackerman fand ihn, nahm ihn auf und brachte ihm Überlebensfähigkeiten, Messerkämpfe und Gewalt bei, bevor er ihn verließ, in der Überzeugung, dass Levi allein überleben könnte. Später bildete Levi eine Bande mit Furlan Church und Isabel Magnolia und nutzte gestohlene Vertical-Manöver-Ausrüstung für Diebstähle. Der Oberflächenbeamte Nicholas Lobov rekrutierte sie, um den Anführer der Aufklärungstruppe, Erwin Smith, zu ermorden, und versprach ihnen die Staatsbürgerschaft an der Oberfläche. Während dieser Mission wurden die drei von Erwin gefangen genommen, der ihnen anbot, ihre Strafregister zu löschen, wenn sie der Aufklärungstruppe beiträten.
Levi, Furlan und Isabel schlossen sich der Truppe an, während sie heimlich planten, Lobovs Auftrag zu vollenden. Bei einer Expedition außerhalb der Mauern griffen Titanen ihr Team an. Während Levi Erwin konfrontierte, wurden Furlan und Isabel von Titanen getötet. Als Levi zurückkehrte und ihre Leichen fand, metzelte er wutentbrannt den verbliebenen Titan nieder. Erwin enthüllte, dass er ein gefälschtes Dokument bei sich trug, wodurch Levis Mission sinnlos wurde. Nach dieser Tragödie entschied sich Levi, Erwin zu folgen und sich der Aufklärungstruppe zu widmen, mit dem Motto, ohne Reue zu leben.
Äußerlich hat Levi kurzes schwarzes Haar im Undercut, schmale stahlblaue oder graue Augen mit dunklen Ringen und ein täuschend jugendliches Gesicht. Er ist auffallend klein, aber muskulös aufgrund des intensiven Einsatzes der Vertical-Manöver-Ausrüstung. Nach einer von Zeke Yeager verursachten Donnerspeer-Explosion trug er Gesichtsnarben davon, darunter eine über seinem rechten Auge, und verlor Zeige- und Mittelfinger seiner rechten Hand. Sein Gesichtsausdruck ist meist ausdruckslos oder stirnrunzelnd, was seine Gedanken schwer lesbar macht.
Levi ist als Reinlichkeitsfanatiker bekannt, der auf makellose Umgebungen und Ausrüstung besteht. Er wischt mitten im Kampf Blut von seinen Klingen, toleriert aber Schmutz, wenn nötig. Seine Persönlichkeit ist schroff und kalt, mit direkter, oft vulgärer oder beleidigender Sprache. Er zeigt offene Verachtung für Autoritätspersonen, die er nicht respektiert, insbesondere die Militärpolizei, folgt aber bedingungslos den Befehlen derer, denen er vertraut, wie Erwin Smith. Er schätzt menschliches Leben zutiefst und verabscheut unnötige Opfer, weshalb er Untergebene dazu anhält, Urteilsvermögen zu zeigen, um fatale Fehler zu vermeiden. Er ist seinen Kameraden gegenüber äußerst loyal und trauert um ihre Verluste, wie etwa beim Tod seines gesamten Sondereinsatztrupps durch den Weiblichen Titan. Doch gegenüber Titanen oder menschlichen Feinden zeigt er keine Gnade und verhält sich sadistisch gegenüber Bedrohungen wie dem Weiblichen Titan oder Zeke Yeager.
Als Kapitän des Sondereinsatztrupps der Aufklärungstruppe gilt Levi als der stärkste Soldat der Menschheit. Er operiert unabhängig bei Missionen, delegiert oft kleinere Bedrohungen an andere, während er sich auf Hochrisikoziele konzentriert. Obwohl er kein charismatischer Anführer wie Erwin ist, erntet er Respekt durch seine Kampffähigkeiten und übernimmt Verantwortung für das Wohlergehen seiner Untergebenen. Sein Kampfstil beruht auf Geschwindigkeit und Präzision mit der Vertical-Manöver-Ausrüstung, wodurch er Titanen allein ausschalten kann. Wichtige Konflikte umfassen die Rettung Eren Jaegers vor dem Weiblichen Titan, eine Beinverletzung beim Schutz von Mikasa Ackerman und mehrere Auseinandersetzungen mit Zeke Yeager. Während des Staatsstreichs würgte er Historia Reiss, um sie zur Annahme der Königinnenrolle zu zwingen. Schließlich tötete er Zeke, um ein Versprechen an Erwin zu erfüllen.
Sein Hintergrund prägt seine Eigenschaften: Seine Reinlichkeit rührt von der Kindheit im Elend; seine emotionale Distanz folgt den Toden seiner Mutter, Kenny, Furlan und Isabel; seine Loyalität zu Erwin ersetzt sein früheres Misstrauen gegenüber Autorität. Er ist mit Mikasa Ackerman durch den Ackerman-Clan entfernt verwandt.