Era el segundo hijo de Alfonso III El Magno de doña Jimena de Navarra, nieto por tanto de Ordoño I.

Tomó parte en la conspiración de su madre y sus hermanos contra su padre, y cuando Alfonso III abdicó en 909, le correspondieron en el reparto los territorios de Galicia y Lusitania que no dominaban los moros, contra los que peleó continuamente.

A la muerte de García, su hermano mayor y rey de Asturias, los nobles y obispos le eligieron en enero de 914 como su sucesor, en perjuicio de los hijos que había dejado García. Su designación fue muy bien recibida por el pueblo.

Ordoño II confirmó el traslado de la corte desde Oviedo a León efectuado por su hermano García, ya que esta última ciudad estaba más centrada en sus dominios y defendida por una serie de fortalezas en la línea del rio Duero. A partir de entonces el título de "rey de León" sería llevado por sus sucesores. Embelleció la ciudad de León con suntuosos edificios, y en 916 construyó una catedral.

Al igual que sus antecesores, sus diez años de reinado estuvieron empleados por completo en luchas contra los musulmanes, contra los que peleó en siete ocasiones:

• En el año 918 (¿ó 917?) venció a los moros en la batalla de San Esteban de Gormaz.

• Posteriormente, en lugar y fecha que se desconocen, tuvo lugar otro encuentro entre los ejércitos cristianos y musulmán; pero esta vez triunfaron los musulmanes, si bien no pudieron sacar partido de la victoria por las obligaciones del emir cordobés en otros frentes.

• Ordoño II aprovechó esta circunstancia para reaccionar vigorosamente y penetrar en territorio enemigo hasta las márgenes del rio Guadiana. Allí conquistó muchas poblaciones, hizo un abundante botín y un gran número de prisioneros. Llegó hasta los muros de Mérida, ciudad formidablemente fortificada. Sus habitantes le enviaron ricos presentes y le solicitaron la paz, la cual aceptó Ordoño al comprender que la toma de la ciudad por la fuerza era una empresa harto difícil para él.

• Hacia el año 920 Adb al-Rahman III, libre ya de otros compromisos, invadió Galicia con un poderoso ejército. Ordoño pidió y obtuvo ayuda de Sancho I Garcés, rey de Navarra, pero a pesar de ello fue completamente derrotado.

• Tras derrotar a los leoneses, Adb al-Rahman III marchó con su ejército sobre Navarra para castigar la ayuda prestada a León. El rey Ordoño, agradecido y fiel a la palabra empeñada, llamó a algunos condes castellanos y acudió en auxilio de su aliado navarro. Los condes castellanos no acudieron a su llamada, pero aún así el rey Ordoño marchó a socorrer Navarra. Allí los cristianos fueron de nuevo derrotados por el emir cordobés en la batalla de Valdejunquera.

• Tras su victoria, los musulmanes no persiguieron a los vencidos, sino que tomaron el camino de Francia. Ordoño II aprovechó la circunstancia para reunir su ejército disperso y penetrar de nuevo en territorio enemigo. Esta vez llegó hasta la Mancha, devastando las poblaciones musulmanas que encontró a su paso, cogiendo abundante botín y haciendo prisioneros.

• De regreso a León pidió explicaciones a los condes castellanos y les citó en Tejares, a orillas del rio Carrión. Acudieron solo cuatro: Almondar el Blanco, su hijo Diego, Fernán Ansúrez y Nuño Fernández. El rey les escuchó y acto seguido les cargó de cadenas, les llevó presos a León y les ajustició con la pena de muerte.

• En 923 pasó de nuevo con sus hueste a Navarra llamado por el rey, siendo éste el último hecho de armas que se conoce de su reinado.

Ordoño II murió en Zamora en enero de 924, siendo enterrado en la catedral de León. Le sucedió por elección su hermano Fruela II.

Ordoño se había casado en tres ocasiones con Elvira, Aragonta y Sancha, hermana de García, rey de Navarra. No tuvo sucesión más que de la primera, que le dió cuatro hijos y una hija: Sancho Ordoñez, Alfonso (futuro Alfonso IV), Ramiro (futuro Ramiro II), García y Jimena.