Lars Bay Larsen gimė 1953 m. Gladsaxe, Kopenhagoje (Danija), studijavo Københavns Universitet (Kopenhagos universitetas, Danija). 1976 m. gavo politikos mokslų diplomą. 1978 m. vėl prisijungė prie to paties universiteto teisės fakulteto ir 1983 m. gavo teisės diplomą.

Baigęs universitetą jis buvo paskirtas Danijos Teisingumo ministerijos tarnautoju ir šias pareigas užėmė nuo 1983 m. iki 1985 m. 1985–1986 m. buvo Advokatsamfund (Danijos advokatų asociacija) skyriaus vedėjas. Grįžęs į Danijos Teisingumo ministeriją, 1986–1991 m. užėmė tarnybos vadovo, 1991–1995 m. – skyriaus vadovo, 1995–1999 m. – Policijos departamento vadovo, o 2000–2003 m. – Teisės departamento vadovo pareigas. Per šį laikotarpį L. Bay Larsen taip pat buvo Danijos Karalystės atstovas K-4 komitete (1995–2000 m.), Pagrindinėje Šengeno grupėje (1996–1998 m.) ir Europolo vykdomojoje taryboje (1998–2000 m.). 1991 m. buvo priimtas į Danijos advokatūrą, o 2003 m. jo karjera pasuko į teismų sistemą – jis prisijungė prie Højesteret (Aukščiausiasis Teismas, Danija), kur ėjo teisėjo pareigas iki 2006 m.

L. Bay Larsen karjera taip pat rodo, kad praktinė ir akademinė sritys yra viena kitą papildančios, nes nuo 1984 m. iki 1991 m. jis buvo Kopenhagos universiteto šeimos teisės dėstytojas, paskui (1991–1996 m.) – asocijuotasis dėstytojas. Nuo 2008 m. jis yra Europos baudžiamosios teisės dėstytojas Liuksemburgo universitete.

Teisingumo Teismo teisėjas nuo 2006 m. sausio 11 d. iki 2024 m. spalio 7 d. Teisingumo Teismo pirmininko pavaduotojas nuo 2021 m. spalio 8 d. iki 2024 m. spalio 7 d.