- Fils d’un professeur de mathématiques et d’une professeur de français, il a grandi à Sérigné (Vendée).
- Il a étudié comme boursier au lycée Henri-IV en maths-sup et spé, étant reçu à l’École normale supérieure en physique puis à l’université Stanford (États-Unis) entre 1999 et 2002, payant son inscription en travaillant en parallèle pour la NASA.
- En 2006, il cofonde covoiturage.fr (devenu BlaBlaCar en 2013), une plate-forme permettant de mettre en relation des personnes souhaitant effectuer un covoiturage. Les débuts sont difficiles (il emprunte 70 000 euros pour sa formation à l’INSEAD, qu’il rembourse en 2013) et il ne se verse son premier salaire qu’en 2009. Xavier Niel dit de Frédéric Mazzella qu’il est « la plus grande star française de l’Internet »2. À l’automne 2015, l’importante levée de fonds réalisée par son entreprise le met sur le devant de la scène.
- En mai 2015, il lance avec d’autres chefs d’entreprise le mouvement « Reviens Léon, on innove à la maison ! », afin d’inciter les entrepreneurs français expatriés à revenir innover dans leur pays.
- En parallèle de sa carrière professionnelle, il est passionné de musique, ayant étudié au Conservatoire national de musique de Paris et jouant de quatre instruments, dont le violon et le piano.