一橋徳川家初代当主・宗尹の四男として生まれたが、兄の松平重昌と松平重富が越前福井藩を継いだため、宝暦8年（1758年）に嫡子（一橋家の継嗣・次代当主）となる。宝暦12年（1762年）に元服、従兄弟で10代将軍の徳川家治より偏諱を受け治済と名乗る。明和元年（1764年）、父・宗尹の死により一橋家を継承する。弟の治之は福岡藩主黒田継高の婿継嗣となった。田沼意次が幕政を指揮する中、一橋家には意次の弟意誠や甥意致が家老となり、一橋家家臣とも縁戚関係を築いていた。しかし治済は松平定信ら反田沼派の黒幕として運動し、天明6年（1786年）、将軍・徳川家治が亡くなり長男の豊千代改め家斉が11代目の将軍職に就任すると、意次の罷免、田沼派の一掃を行わせた。天明8年（1788年）に家斉は治済を大御所待遇にしようと幕閣に持ちかけるが、当時朝廷で光格天皇が実父・閑院宮典仁親王に太上天皇の尊号を贈ろうとしてこれに反対した老中の定信と対立する尊号一件が起こっていた。その結果、治済の「大御所」待遇もできなくなり、治済・家斉父子の怒りを買った定信は失脚することとなった。文政元年（1818年）に剃髪して「穆翁」と号す。漢学者・五弓久文の『文恭公実録』によると、当時その豪奢な生活ぶりから、「天下の楽に先んじて楽しむ」三翁の一人に数えることわざが作られたという（残り二人は中野清茂、島津重豪。一方、「天下の憂に先んじて憂う」という正反対の人物として松平定信が挙げられている）。のち従一位准大臣まで昇進し、将軍実父として権勢を誇り、没するまで幕政に隠然たる影響力を持った。しかし、歴史の教科書に載るようなことは特にしていない。文政10年（1827年）、77歳で死去し、跡を六男・斉敦が継いだ。
2014年9月26日、Bellator 126の世界ミドル級タイトルマッチでブランドン・ホールジーと対戦し、リアネイキドチョークで見込み一本負けを喫し王座陥落した。2015年2月13日、Bellator 133でメルヴィン・マヌーフと対戦し、右バックブローで2RKO勝ち。試合後の薬物検査で規定値を超えた高濃度のテストステロンが検出された事が発表され、カリフォルニア州アスレチック・コミッションから3年間の出場停止処分を受け、試合結果もノーコンテストに変更された。
2013年2月7日、Bellator 88の世界ミドル級王座決定戦でマイケル・ファルカォンと対戦し、パウンドでKO勝ち収め王座獲得に成功した。2013年9月7日、Bellator 98の世界ミドル級タイトルマッチでブレット・クーパーと対戦し、3-0の判定勝ちを収め初防衛に成功した。2013年11月22日、Bellator 109の世界ミドル級タイトルマッチでダグ・マーシャルと対戦し、左ボディブローでKO勝ちを収め2度目の防衛に成功した。2014年3月28日、Bellator 114の世界ミドル級タイトルマッチでブレナン・ワードと対戦し、ギロチンチョークで一本勝ちを収め3度目の防衛に成功した。2014年5月17日、ライトヘビー級転向初戦となったBellator 120でティト・オーティズと対戦し、肩固めで見込み一本負けを喫した。
1940年5月10日、ドイツ軍が宣戦布告無きまま、ベルギーに侵攻した（ナチス・ドイツのフランス侵攻の第一段階である『黄色作戦』）。初日にエバン・エマール要塞の戦いでベルギー最大の要塞を陥落させられると、ベルギー軍は撤退し、国王はダンケルクでの抗戦を呼びかけ、兵士を鼓舞した。オランダやベルギーがドイツ軍（A軍集団）低地地方で迎撃する間に、ドイツ軍（B軍集団）はベルギー南部～フランス東部のアルデンヌ高地を越えて侵攻したため、白・仏・英各軍は分断された。5月12日、アニューの戦いで、白仏軍と独軍による大規模な戦車戦で、ベルギーは「驚くほどの勇敢さ」をもって抗戦し、ドイツの進撃を遅延させて、ダンケルクからの英派遣軍の大陸撤退（ダイナモ作戦）を可能にした。5月25日、西フランデレントルホウトのウィネンダル城で、御前会議が開かれた。対独勝利の可能性があると信じた政府はフランスで亡命政府を組織して抗戦しようとした一方、国王は無条件降伏によりドイツ中心の新秩序の中でベルギーの立場を考えようとし、意見は一致しなかった。同日、英国王ジョージ6世に宛てた親書では、政府及び軍の最高責任者としてベルギーに留まることと、24日にジョージ6世が行った徹底抗戦を呼びかける演説に感銘を受けた旨を記した。ジョージ6世は政府と相談の上、亡命して抗戦するよう激励した。5月27日、レオポルド3世はドイツとの交渉を開始し、翌5月28日にレオポルド3世は降伏を宣言する。以後ラーケン宮殿に幽閉された。幽閉中の1941年、リリアン・バエルと再婚するが、彼女が平民であったため王妃とは認められることは無く、王位継承権も有しない（貴賤結婚）。しかし、後にこの結婚をヒトラーに祝福されたことが、強く批判される。一方の閣僚達はフランス、さらにロンドンへ亡命し、レオポルド3世をベルギー亡命政府の国王とは認めないと宣言した。チャーチル英首相や英国世論は、レオポルド3世の降伏を裏切りとして非難した。しかし、ジョージ6世は、電撃戦で攻撃を受け亡命政権を樹立したオランダ王国、ルクセンブルク大公国がともに女性君主で軍の最高指揮官でなかったのに対し、レオポルド3世が最高指揮官として兵士や国民を見捨てて亡命できない事情を理解し、ガーター勲章を含む栄典を剥奪しなかった。レオポルド3世はあくまで「中立」の意向であり、占領下のベルギーでナチスドイツの傀儡として国を統治することも拒否していた。