En 1956, il est parmi les premiers patineurs soviétiques à participer aux championnats d'Europe, avec ses compatriotes Valentin Zakharov et Igor Persiantsev. Ses meilleurs classements européens restent modestes en obtenant deux en 1957 à Vienne et en 1960 à Garmisch-Partenkirchen. En 1958, il est parmi les premiers patineurs soviétiques à participer aux championnats du monde, accompagnés de Valentin Zakharov et Igor Persiantsev pour la catégorie masculine, mais aussi de Ludmila Belousova/ Oleg Protopopov et Nina Zhuk/ Stanislav Zhuk pour la catégorie des couples. Les championnats du monde de 1958 à Paris vont être les seuls mondiaux auxquels participe Lev Mikhailov, où il s'est classé . Il ne représentera jamais son pays aux Jeux olympiques d'hiver.