Léa Castro fait ses premiers pas sur scène en 2005, avec le guitariste Romain Fitoussi. Ensemble, ils montent un répertoire écclectique, fait de standards de jazz, de rock et de pop.

​Début 2006, elle collabore avec le saxophoniste Olivier de Colombel, et devient la chanteuse du groupe Ode Paname, mêlant jazz et poésie française, aux côtés d’Armel Dupas et Joan Eche-Puig.

L’album « L’Invitation au Voyage » sort en 2007.

Le projet devient alors spectacle musical, et ils se produisent durant plusieurs mois au théâtre des Déchargeurs à Paris, ainsi qu’au théâtre de la Reine Blanche, du Tambour Royal…

​Parrallèlement, elle étudie la musique en cycle professionnel à l’EDIM, école de jazz et musiques actuelles, auprès de Mônica Passos, Emi Oshima, Laurent Coq, Patrick Fradet…

​En 2010, elle débute sa collaboration en duo avec le pianiste et violoniste Antoine Delprat. Ils créent ensemble en 2013 le « Léa Castro 5tet », qui remporte en 2015 le Prix SACEM du Concours Crest Jazz Vocal.

Le premier album du « Léa Castro 5tet », « Roads », sort en février 2017 chez NeuKlang/Harmonia Mundi.

​Léa Castro fait partie depuis 2013 du sextet vocal a cappella « Ego System », dirigé par Manu Domergue et Loïs LeVan. Ils se produisent à Paris, Bruxelles, Lyon, Valence, au Festival « Crest Jazz Vocal 2014 »...

Leur premier album « Tombés du Ciel », sorti en mars 2016 sur le Label EPM, et disribué par Universal Music France est « Révélation Jazz Mag ».

​Elle rejoint « Bloom » au printemps 2017.