В 1968 году окончила специальную музыкальную школу при Казанской консерватории (класс А. С. Лемана), в 1970 году - Московскую консерваторию (класс В. Г. Фере). В 1972 году, после окончания Государственного музыкального колледжа имени Гнесиных (класс Г. И. Литинского), Исмагилова Лейла преподает в Уфимском государственном институте искусств. С 1979 года и по настоящее время возглавляет кафедру композиции того же института (ныне Уфимская государственная академия искусств имени Загира Исмагилова).
В 1990—1991 годы являлась проректором по научной работе того же института, с 2003 года - профессор.
С 9 декабря 2013 - Председатель Союза композиторов Башкортостана.
Советский и российский башкирский композитор, пианистка, педагог Лейла Загировна является автором балетов «Ходжа Насретдин» (1998), «Аркаим» (2005) и «Роза Альгамбры» (2012).
Балет «Роза Альгамбры» был написан композитором по заказу Испании и в городе Торревьеха, в камерном зале Центра искусств, состоялась презентация его промоверсии.
Её сочинения постоянно исполняются под управлением известных отечественных дирижеров Ф. Мансурова, Н. Рахлина, В. Синайского в различных городах России и за рубежом (Германия, Великобритания, Венгрия, Болгария, Польша, Румыния).
Исмагиловой созданы сказочный “Ходжа Насретдин" (1998), лирико-философский “Аркаим" (2005) и “Роза Альгамбры" (2012) — балеты, в которых чётко прослеживается театральность мышления композитора, выраженная дифференцированностью тембрового воплощения, выразительностью интонационно-тематической структуры. Диалогичность драматургического строения присуща концертам для фортепиано (1968) и скрипки (1982) с оркестром, симфоническому циклу “Земля отцов" (1972), поэме для голоса и симфонического оркестра на стихи Н.Наджми (1981), “Такташ-симфонии" для голоса с оркестром на стихи Х.Такташа (1987), сюитам из балета “Ходжа Насретдин" (1986, 1990). Драматическая экспрессия и масштабность развития характеризуют ораторию “Немеркнущий стих" (1980) на рубаи О.Хайяма для смешанного хора и камерно-инструментального ансамбля, Поэму для баса и симфонического оркестра (1989). Камерным сочинениям характерно углублённое субъективно-психологическое начало: Камерная симфония (1998), Струнный квартет (1973), Октет для флейты, гобоя, 2 скрипок, альта, виолончели, фортепиано и литавр (1978), Соната для фортепиано (1975), романсы на стихи Н.Наджми (1970) и другие. Автор музыки к спектаклю “Тайна острова Хаэнго" (1990) А.Матюшкина, поставленного в Театре кукол.
Выступала в концертных залах им. П.И.Чайковского, Московской консерватории, Санкт-Петербургской академической филармонии, Кембриджского университета (Англия), Дрезденской (Германия), Софийской (Болгария) и Торревьехской (Испания) филармонии и другие.
Исмагилова Лейла Загировна - заслуженный деятель искусств Российской Федерации (1998) и Башкирской АССР (1984), член Союза композиторов РФ (СССР) и РБ, лауреат премии Союза композиторов России имени Д.Шостаковича (1978), профессор Уфимской государственной академии искусств имени З. Исмагилова, народная артистка Республики Башкортостан (2012).