Léa Dauvergne a été formée au piano par Jean Dumaux (Conservatoire de musique de Châlons-en-Champagne, 1997-2007), au jeu par Claude Mathieu, Jean Bellorini, Jacques Hadjaje, Noelle Rech ou Marc Schapira (Ecole Claude Mathieu, 2008-2011) puis au chant lyrique par Mireille Julian et Sylvie Bedouelle (Conservatoire de musique du 10ème, Paris, 2013-2015, 2019). Elle se forme au doublage aux côtés de Jean-Marc Pannetier (Dubbing Brothers, 2014) et suit également une formation à la technique du « voice-over » auprès de John Berrebi (Les Coachs associés, Asnières sur seine, 2019). Elle est titulaire d’une licence en Etudes théâtrales (Université Paris III, la Sorbonne Nouvelle, 2008-2011).
Au théâtre, elle joue dans Entrez et fermez la porte de et mis en scène de Marie Billetdoux (Théâtre de l’Essaïon, Paris, 2012), Rue de flamants d’Horacio Quiroga, mise en scène de Luis Jaime-Cortez (La Comédie Nation, Paris, 2015), C’est tout pour cette nuit d’après les contes de Michel Ocelot, mise en scène de la compagnie Les Hamsa’llument (Espace Paris Plaine, 2016), Le Mariage forcé de George Dandin de Molière, mise en scène de Ivan Herbez et Matthias Fortune Droulers (Ciné 13 Théâtre, Paris, 2016), Tailleur pour dames de Georges Feydeau, mise en scène de Samuel Glaumé (Théâtre Clavel, Paris, 2016), Le Messie du peuple chauve d’Augustin Billetdoux, mise en scène de Julie Duquenoÿ (Le petit chien, Festival OFF d’Avignon, 2016 puis reprise au Théâtre de Belleville, Paris) ou La Ronde d’Arthur Schnitzler, mise en scène de Jean-Paul Tribout (Théâtre 14, Paris, 2018).
Elle crée avec Julie Badoc, Lisa Garcia et Léonie Pingeot de la Comédie Framboise le spectacle musical Les Petites Rapporteuses, mise en scène de Léonie Pingeot (Théâtre des Béliers, Avignon, 2018).
Elle joue dans plusieurs courts métrages dont Après la nuit (2013) et Seul Fi (2016) réalisés par Philippe de Monts et Maïa & Mikal réalisé par Lovisa Reeder (2015). Pour la télévision, elle joue dans l’émission scientifique Testé sous contrôle médical réalisée par Guillaume Perez pour France 4 (2015).