1929 wurde Leibholz auf einen Lehrstuhl an der Juristischen Fakultät der Universität Greifswald berufen. 1931 erhielt er einen Lehrstuhl an der Rechts- und Staatswissenschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität Göttingen, auf den er nur durch eine Intervention des preußischen Wissenschaftsministers Adolf Grimme gelangte, nachdem sich die Fakultät mit antisemitischen Motiven gegen ihn ausgesprochen hatte. Als die Nationalsozialisten 1933 das „Gesetz zur Wiederherstellung des Berufsbeamtentums“ erließen, mit dem sie die Mehrzahl jüdisch-stämmiger Beamter aus dem öffentlichen Dienst entfernten, durfte Leibholz nach einer Ausnahmevorschrift vorerst im Amt bleiben, weil er glaubhaft machen konnte, dass er nach dem Ersten Weltkrieg an der Unterdrückung bolschewistischer Unruhen teilgenommen hatte. 1935 aber wurde er wegen seiner jüdischen Herkunft in den Ruhestand versetzt. Ihm folgte auf den Lehrstuhl im November 1938 Georg Erler nach. Leibholz konnte 1938 noch rechtzeitig vor den antisemitischen Pogromen mit seiner Frau und den beiden Töchtern nach Großbritannien emigrieren. Dort wurde er 1940 kurzzeitig als „Enemy Alien“ interniert. Obwohl Leibholz einige Vorlesungen an der Universität Oxford hielt, konnte er seine wissenschaftliche Karriere in England letztlich nicht weiterverfolgen. Allerdings wirkte er als Berater des anglikanischen Bischofs George Bell, dessen Kritik an der offiziellen britischen Kriegspolitik er beeinflusste.