Tháng 2-1961, chàng thanh niên Lê Hồng Chuyên nhập ngũ, biên chế vào Tiểu đoàn 135, Cục Hải quân (nay là Quân chủng Hải quân). Sau đợt huấn luyện quân sự và nghiệp vụ, Lê Hồng Chuyên được biên chế làm thủy thủ Tàu 326 thuộc Tiểu đoàn 135. Mang truyền thống quê hương Bãi Sậy (Khoái Châu, Hưng Yên), thủy thủ Lê Hồng Chuyên luôn nỗ lực phấn đấu, hoàn thành tốt nhiệm vụ.

Đầu tháng 8-1964, anh được cử đi đào tạo sĩ quan tại Trường Hải quân Việt Nam (nay là Học viện Hải quân). Năm 1967, Lê Hồng Chuyên tốt nghiệp, được phong quân hàm thiếu úy và điều động về Tiểu đoàn 135 thuộc Trung đoàn 172 (nay là Lữ đoàn 172 Hải quân) công tác.

Năm 1968, Lê Hồng Chuyên được điều chuyển công tác về Đoàn 125-Đoàn tàu không số, Bộ tư lệnh Hải quân. Lúc này, Đoàn 125 làm nhiệm vụ bí mật, đã tổ chức nhiều chuyến vận tải vũ khí, hàng hóa quân sự chi viện cho chiến trường miền Nam. Từ năm 1968 đến 1972, Lê Hồng Chuyên là cán bộ của Đoàn 125, tham gia nhiều chuyến tàu vận chuyển vũ khí. Sau chuyến cùng Tàu 408 vận chuyển vũ khí vào Cửa Việt (Quảng Trị), tháng 2-1972, Lê Hồng Chuyên được điều động vào Đội rà phá thủy lôi ở cửa Nam Triệu (Hải Phòng). Đội rà phá thủy lôi gồm những cán bộ, chiến sĩ được lựa chọn từ Trung đoàn 172, Đoàn 125 và Đoàn đánh cá vũ trang 128 (nay là Hải đoàn 128, Quân cảng Sài Gòn).

Các đội viên được quán triệt rõ nhiệm vụ; có tinh thần sẵn sàng chiến đấu cao, sẵn sàng hy sinh khi làm nhiệm vụ để rà phá thủy lôi của Mỹ phong tỏa cảng và vùng biển Hải Phòng. Trong một lần đi rà phá thủy lôi năm 1972, thủy lôi nổ, Lê Hồng Chuyên bị thương, tổn thương cơ thể 37% (thương binh hạng 4). Sau khi điều trị, Lê Hồng Chuyên trở lại Đoàn 125 công tác.

"Năm 1974, Đoàn 125 cử tôi phụ trách lực lượng đi nhận 4 tàu vận tải loại mới do nước bạn viện trợ. Số tàu này sau khi nhận về biên chế cho Tiểu đoàn 3, Đoàn 125. Tôi là cán bộ của Tiểu đoàn 3, vinh dự tham gia vận chuyển quân và vũ khí trong cuộc tổng tiến công và nổi dậy Xuân 1975. Sau khi giải phóng Sài Gòn, tháng 5-1975, đơn vị tôi hành quân ra miền Bắc. Tháng 9-1975, tôi được bổ nhiệm Thuyền trưởng tàu LST-503 (tàu đổ bộ ta thu được của Mỹ). Tôi chỉ huy tàu làm nhiệm vụ vận tải phục vụ các tuyến đảo phía Nam, cùng các đơn vị tham gia chiến đấu bảo vệ biên giới Tây Nam Tổ quốc và làm nhiệm vụ quốc tế giúp bạn Campuchia", Thượng tá Lê Hồng Chuyên kể.

Năm 1982, Thuyền trưởng Lê Hồng Chuyên được điều động làm trợ lý Phòng Tác chiến (Bộ Tham mưu Quân chủng Hải quân). Năm 1988, ông được bổ nhiệm Tham mưu phó Vùng 5 Hải quân. Năm 1993, Thượng tá Lê Hồng Chuyên nghỉ hưu tại phường Đông Hải, quận Hải An, TP Hải Phòng. Về địa phương, ông tích cực tham gia công tác ở Hội Cựu chiến binh phường Đông Hải, tham gia cấp ủy chi bộ khu phố. Ở vị trí, công việc nào, ông cũng nỗ lực, hoàn thành tốt nhiệm vụ, giữ vững phẩm chất Bộ đội Cụ Hồ-Người chiến sĩ Hải quân nhân dân Việt Nam.