Le Cam stammte aus einer Bauernfamilie in Felletin, wo sein Bruder lange Bürgermeister war. Er besuchte die höhere Schule in Clermont-Ferrand und studierte ab 1944 an der Sorbonne Mathematik mit dem Lizenziatsabschluss 1945. Danach arbeitete er als Statistiker für Electricité de France, unter anderem für Hochwasservorhersagen bei Staudämmen. Das führte zu seiner ersten Veröffentlichung und später einem Vortrag beim zweiten Berkeley Symposium 1961 (in der Hydrologie ist ein nach ihm benanntes Modell bekannt). Er nahm während seiner Zeit in der Industrie an einem wöchentlichen Statistik Seminar unter Georges Darmois (1888–1960) teil. Dort traf er Jerzy Neyman, der ihn 1950 nach Berkeley einlud. 1952 wurde er dort promoviert (On Some Asymptotic Properties of Maximum Likelihood Estimates and Related Bayes' Estimates)[1] und wurde Instructor. Schon bald darauf hatte er seinen ersten Doktoranden (Julius Blum). 1953 wurde er Assistant Professor für Mathematik und war ab 1955 an der neu gegründeten Fakultät für Statistik, ab 1960 mit voller Professur. 1962 bis 1965 stand er der Fakultät vor und gab mit Neyman die Berkeley Symposia heraus. Er blieb in Berkeley bis auf eine Zeit 1972/73 als Direktor des Centre de Recherches Mathématiques in Montreal. 1991 emeritierte er, war aber weiter wissenschaftlich aktiv.
In dem Buch von Albers und Alexanderson wird geschildert, wie er durch die Krebskrankheit seiner Tochter zur Beschäftigung mit medizinischen Anwendungen der Statistik geführt wurde.
Le Cam ist bekannt als Begründer der modernen asymptotischen Statistik. 1960 führte er die Local Asymptotic Normality Condition (LAN) ein und das Kontiguitätskonzept (contiguity).
↑Lucien Le Cam: Sufficiency and Approximate Sufficiency. In: Institute of Mathematical Statistics (Hrsg.): The Annals of Mathematical Statistics. Band35, Nr.4, 1964, S.1419 - 1455, doi:10.1214/aoms/1177700372.