Fils du botaniste et naturaliste Auguste Plée, qui a exploré les Antilles, la Guyane et le Brésil, et partisan actif de Louis XVIII lors du Gouvernement provisoire de 1814, qui a donné son nom à une fleur de Caroline du Sud, et à un insecte de l’ordre des hémyptères, également le neveu de Pierre Plée, graveur du Muséum d’histoire naturelle et de la Commission d’Égypte, Léon Plée a été éduqué au collège de Besançon.