Bruno d'Eguisheim-Dabo serait né en Alsace le 21 juin 1002 au château d'Eguisheim ou à Dabo (Moselle). Dans la parenté de Bruno figurent des comtes de Reims ainsi que des évêques de Langres et de Metz ; il est le cousin des empereurs germaniques Conrad II le Salique et Henri III.
À l'âge de cinq ans, il est confié à l’évêque Berthold de Toul pour être éduqué à l'école de la cathédrale où il se montre très doué. Après le décès de son tuteur, il est appelé à la cour de son cousin Conrad II le Salique, qui soutient la réforme monastique. Il est diacre en 1025. En 1026, il conduit les troupes levées à Toul pour une campagne en Lombardie.
À la mort de l'évêque Hermann de Toul, alors qu’il n'a que 24 ans, il est proposé par le clergé comme son successeur et, le 9 septembre 1027, il est consacré par l’archevêque Poppon de Trèves.
Pendant la vingtaine d'années que dure cet épiscopat toulois, Bruno lutte contre le nicolaïsme et la simonie. Il s'inscrit dans le mouvement réformateur promu par Cluny ou Gorze. Il recrute parmi les représentants de ce courant ses collaborateurs. C'est en 1048 qu'il remarque Hildebrand et attache à sa personne le futur Grégoire VII. Il impose à son entourage et lui même un train de vie humble et pieux se comportant en moine bénédictin, donnant ainsi exemple aux abbés de son diocèse. A force d'énergie, il obtient l'assainissement moral des abbayes lorraines. Sa renommée franchit largement les frontières de son diocèse.
Elu pape en 1049, il considère que le souverain temporel ne devrait pas intervenir dans la vie religieuse. Comme à Toul, il s'entoure de réformateurs. Beaucoup d'ailleurs le suivent comme le bénédictin Humbert de Moyenmoutier, Frédéric de Lorraine (le futur Etienne IX) ou Pierre Damien. Les organes de gouvernement sont réorganisés ; les services de la chancellerie, désormais très actifs, suivent le modèle impérial et le rôle des cardinaux, auxquels sont confiés des postes clés de l'administration, s'accroît sensiblement.
Dès le début de son pontificat, en avril 1049, Léon IX réunit un concile à Rome condamnant la simonie et une partie du nicolaïsme. A la suite du concile, il décide de parcourir la Chrétienté pour promouvoir sa réforme. De juillet 1050 jusqu'au printemps 1051, de juin 1052 à mars 1053, il sillonne l'Europe de Bénévent à Cologne, de Reims à Bratislava. Il profite de son passage en Lorraine et en Alsace pour consacrer plusieurs églises paroissiales et abbatiales.
Il décéde à Rome le 19 avril 1054. L'Eglise le fête au calendrier liturgique au jour de sa naissance au Ciel.