Чіао народився в США в родині інженерів-хіміків з Тайваню в 1960-му році. Коли перед ним постало питання про вибір професії, він спершу вирішив піти стопами батьків. Наприкінці 80-х Лерой отримав ступінь доктора філософії в галузі хімічної інженерії в Каліфорнійському університеті Санта-Барбари — одного з найпрестижніших навчальних закладів США.

У 1987-му Чіао влаштувався в Hexcel Corporation, яка послужила для нього сходинкою в космос. Компанія займалася виробництвом промислових матеріалів, і в числі її клієнтів опинилася Лабораторія реактивного руху (JPL) NASA. Чіао долучився до команди спільного проєкту JPL і Hexcel, яка створювала матеріал для відбивачів майбутніх космічних телескопів. Незабаром після цього Лерой приєднався до американського аерокосмічного агентства.

Чіао потрапив до лав астронавтів NASA в 1991-му. За багаторічну кар'єру він тричі літав у космос на борту Space Shuttle, в тому числі і на сумнозвісному шатлі «Колумбія», загибель якого у 2003-му році підштовхнула американську владу до закриття програми «космічних човників». У жовтні 2000-го він брав участь у місії зі збирання МКС на орбіті. А менш ніж за два тижні потому новенька космічна станція прийняла перший екіпаж у складі Вільяма Шеперда, Юрія Гідзенка і Сергія Крикальова.

Втім, Чіао попрощався з МКС ненадовго. У 2004-му він повернувся туди як командир експедиції разом з російським космонавтом Саліжаном Шаріповим. Дует працював на станції 190 днів. Це був останній політ у кар'єрі американського астронавта. У 2005-му він залишив NASA і перейшов у приватний сектор.

Сьогодні Лерой Чіао займається підприємницькою і освітницькою діяльністю. Він очолює власну фірму OneOrbit, проводить тренінги та доповіді в школах і приватних компаніях, а також виступає з лекціями в Університеті Райса і Медичному коледжі Бейлора. Та яким би щільним не був його графік, астронавт-ветеран виділив трохи часу, аби поспілкуватися з Chas News.