Lars Bay Larsen urodził się w 1953 r. w Gladsaxe (Kopenhaga, Dania). Studiował na uniwersytecie w Kopenhadze (Københavns Universitet, Dania). Uzyskał dyplom nauk politycznych w 1976 r. W 1978 r. podjął kolejne studia na wydziale prawa tego uniwersytetu i w 1983 r. uzyskał dyplom ukończenia studiów prawniczych.

Po studiach został urzędnikiem duńskiego ministerstwa sprawiedliwości, w którym pracował w latach 1983-1985. W latach 1985-1986 objął stanowisko kierownika wydziału w duńskiej palestrze (Advokatsamfund). Powrócił następnie do ministerstwa sprawiedliwości, w którym kolejno zajmował stanowiska: kierownika wydziału w latach 1986-1991, kierownika działu w latach 1991-1995, dyrektora departamentu policji w latach 1995-1999 oraz dyrektora departamentu prawnego w latach 2000-2003. W tym okresie reprezentował również Danię: w komitecie K-4 w latach 1995-2000, Grupie Centralnej Schengen w latach 1996-1998 oraz w zarządzie Europolu w latach 1998-2000. W 1991 r. został przyjęty do palestry w Danii, a w 2003 r. przeszedł do sądownictwa, został wówczas członkiem sądu najwyższego (Højesteret, Dania), w którym urzędował na stanowisku sędziego do 2006 r.

Kariera L. Baya Larsena stanowi udane połączenie praktyki prawniczej i działalności akademickiej. W latach 1984-1991 był wykładowcą, a następnie w latach 1991-1996 – profesorem prawa rodzinnego na uniwersytecie w Kopenhadze. Od 2008 r. jest wykładowcą europejskiego prawa karnego na uniwersytecie w Luksemburgu (Université du Luxembourg, Luksemburg).

Sędzia Trybunału Sprawiedliwości od dnia 11 stycznia 2006 r. do dnia 7 października 2024 r. Wiceprezes Trybunału Sprawiedliwości od dnia 8 października 2021 r. do dnia 7 października 2024 r.