Durante un soggiorno in Norvegia, Leif si convertì al Cristianesimo, come molti altri vichinghi all'epoca; si recò nel paese scandinavo anche per servire il re Olaf Tryggvason. Di ritorno in Groenlandia comprò la barca di Bjarni Herjólfsson e partì in esplorazione della terra che Bjarni aveva scoperto e che oggi è nota come Nordamerica.
Una delle saghe, La saga dei groenlandesi, narra che Leif cominciò a prepararsi circa nel 1000 per seguire a ritroso la rotta di Bjarni. Il primo suolo che incontrò era ricoperto da lastroni piatti di roccia (norvegese antico: hellr), così lui lo chiamò Helluland (terra delle pietre piatte), che presumibilmente è l'odierna Isola Baffin. Di lì arrivò presso una terra piatta e boscosa, con spiagge bianche, che chiamò Markland (terra dei boschi), che si ritiene sia il Labrador. Quando tornarono nuovamente in quella terra, Leif e i suoi uomini sbarcarono e costruirono case.
Essi trovarono quella terra confortevole: i fiumi erano pieni di salmoni e il clima era temperato, con rare gelate d'inverno e l'erba che rimaneva verde. Rimasero lì per tutto l'inverno. Secondo la saga uno degli uomini di Leif, Tyrkir, un guerriero germanico, scoprì l'uva: per questo, Leif nominò quella regione Vinland. Quantunque non si conosca l'esatta ubicazione di Vinland, si ritiene che essa sia in un punto indefinito fra Terranova e la Virginia.
Altri ipotizzano che Vinland non significhi terra del vino ma terra dei pascoli, dato che vin significa pascolo in norreno[1].
Sulla strada del ritorno, Leif trasse in salvo un naufrago islandese di nome Þórir insieme al suo equipaggio, cosa che gli valse il soprannome di Leif il fortunato (in norvegese antico Leifr hinn heppni).
L'esatta ubicazione della Vinland di Leif è dibattuta. Molti ritengono che l'insediamento presso L'Anse aux Meadows fu la colonia di Leif, ma altri sostengono che essa dovrebbe trovarsi più a sud, dal momento che l'uva non cresce così a nord, sebbene forse essa sarebbe potuta crescervi durante il periodo caldo medioevale.
Un'altra leggenda, la Saga di Erik il Rosso, racconta che fu in realtà Leif a scoprire le terre d'America, mentre faceva ritorno in Groenlandia dalla Norvegia, intorno all'anno 1000, ma non si hanno prove d'un suo tentativo di fondarvi un insediamento. Ad ogni modo, la Saga dei groenlandesi è al giorno d'oggi ritenuta la più affidabile delle due.
I Led Zeppelin gli dedicarono la canzone Immigrant Song. Sono infatti presenti nel brano vari elementi della cultura nordica, come il Valhalla ed il martello degli dei.
Liefr ha il ruolo di co-protagonista nella storia a fumetti "Il mantello dell'orso" di Lilith, personaggio di Luca Enoch edito dalla Sergio Bonelli Editore, episodio ambientato nell'anno 1000 tra la Groenlandia e Vinland.
Fa parte del primo libro della trilogia "Magnus Chase e gli dei di Asgard" dello scrittore Rick Riordan.
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