Леван Пааташвили родился 12 марта 1926 года в Тифлисе (ныне Тбилиси). В 1945 г. окончил архитектурный факультет Тбилисского строительного техникума. С 1946 г. по 1949 г. учился в Московском Театральном художественно-техническом училище на электросветотехническом отделении ЭСТО по специальности «театральная светотехника». В 1954 году окончил ВГИК (операторский факультет, мастерская Б. И. Волчека). В первых же фильмах, снятых Леваном Пааташвили на киностудии Грузия-фильм, проявился его яркий операторский талант. Фильм «Чужие дети» Тенгиза Абуладзе, снятый в жёсткой, графичной, аскетичной манере, получил призы на фестивалях в Хельсинки, Лондоне, Тегеране и Порретта-Терме (Италия), а за свою работу в фильме «День последний, день первый» Семёна Долидзе Леван Пааташвили был награждён Первой премией на ВКФ в Минске (Белоруссия) «За лучшую операторскую работу». С 1964-го по 1980 год Пааташвили работал на киностудии «Мосфильм», снял фильмы «До свидания, мальчики», «Бег», «Романс о влюблённых», «Сибириада» - разные по стилистике, по изобразительному решению, наполненности кадров, операторскому взгляду на события и атмосферу происходящего. В каждом фильме он экспериментирует - меняются интенсивность цвета, движение камеры, рисунок освещения. В светлом романтическом фильме Михаила Калика «До свидания, мальчики!» Леван Пааташвили сумел создать на экране нежную атмосферу шестидесятых, напоённую, однако, ощутимой тревогой. В «Беге» Алова и Наумова размах и визуальная роскошь сочетаются с уравновешенностью и сбалансированностью, разнообразные пейзажи и интерьеры выдержаны в едином настроении, сочетающем отчётливость реальности и смутность кошмарного сна. С режиссёром Андреем Кончаловским были сняты самая эмоциональная («Романс о влюблённых») и самая масштабная («Сибириада») картины Левана Пааташвили. Все эти фильмы и фильмы, снятые позднее на киностудии «Грузия-фильм», получили признание и были награждены призами на отечественных и международных кинофестивалях. В 1985 году Леван Пааташвили был награждён Государственной премией СССР за фильм «Голубые горы, или Неправдоподобная история». Кинокритик Лидия Маслова отмечает способность Левана Пааташвили выполнять очень сложные задачи, всецело подчиняясь авторскому замыслу, «растворяться» в режиссуре, без стремления солировать, амбициозно предъявлять себя. С 1981 по 1995 гг. - организатор и руководитель операторской мастерской кинофакультета Тбилисского театрального института им. Ш. Руставели. С 1978 г. - преподаватель на заочном отделении операторского факультета ВГИКа. С 1997 г. - художественный руководитель операторской мастерской на ВКСР. В 2006 году награждён Призом Мирона Черненко «Слон» Гильдии киноведов и кинокритиков России за книгу «Полвека у стены Леонардо. Из опыта операторской профессии». В 2008 году награждён Премией киноизобразительного искусства «Белый квадрат» Гильдии кинооператоров России - «За вклад в операторское искусство». Член Союза кинематографистов РФ, действительный член Национальной академии кинематографических искусств и наук России, профессор ВГИКа. Член Союза художников Грузии. Три персональные выставки картин. Работы находятся в частных коллекциях России, Грузии, Канады, Швеции, Италии, Франции.