Лев Маркович Сороко родился 15 октября 1923 года в подмосковном Егорьевске. После окончания школы № 90 был в июле 1941 года как отличник принят на мехмат МГУ, но уже в августе 1941 года его призвали в армию — в роту писарских учеников при Наркомате обороны СССР. В сентябре 1941 года его направили в Златоуст для поступления в военное училище, однако по состоянию здоровья он был определён в строительный батальон. Во время нахождения на Урале работал нормировщиком по строительству в УВС-32 Урал ОВСУ.
В 1943 году поступил в Московский механический институт боеприпасов (в январе 1945 года переименован в Московский механический институт, ММИ; с октября 1953 года — Московский инженерно-физический институт, МИФИ). В мае 1945 года перешёл на возглавляемый А. И. Лейпунским инженерно-физический факультет ММИ. Окончил ММИ в августе 1949 года. 15 марта 1949 года был зачислен в штат Гидротехнической лаборатории АН СССР (ГТЛ; в 1953 году была переименована в Институт ядерных проблем АН СССР, а в 1956 году на его базе был создан Объединённый институт ядерных исследований, ОИЯИ); в июле 1949 года переехал в Дубну, где и работал до последних дней своей жизни.
С 1956 года Л. М. Сороко — научный сотрудник Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ (ЛЯП); здесь же, в ОИЯИ, он защитил в 1959 году диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Ещё в самом начале своей работы в ГТЛ Л. М. Сороко приступил к исследованиям по ядерной физике методом ядерной фотоэмульсии, позже освоил и метод импульсной радиоэлектроники. В 1957 году он создал первую в ЛЯП жидководородную дейтериевую мишень. Стал инициатором развёртывания работ по созданию на синхроциклотроне поляризованного пучка протонов, а это привело его позднее к исследованиям в области оптики, голографии и томографии (полученные результаты нашли отражение в опубликованной в 1971 году фундаментальной монографии «Основы голографии и когерентной оптики»).
В 2002 году защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора физико-математических наук (тема — «Мезооптика и прямолинейные объекты в микроскопии»).
Был членом редколлегии журнала «Оптика» (Париж, 1959—1999), председателем Дубненского городского отделения Общества «Россия — Япония».
Скончался 4 сентября 2009 года в Дубне.
hub.jinr.ru