К началу Отечественной войны 1812 года полковник Леонтьев служил в лейб-гвардии Конном полку, отличился в Бородинском сражении. Далее он командовал лейб-кирасирским Его Величества полком, во главе которого отличился в сражении под Красным. За многочисленные боевые отличия при изгнании Великой армии из России в конце 1812 года был произведён в генерал-майоры и назначен шефом Глуховского кирасирского полка. Во время Заграничных походов 1813 и 1814 годов сражался в Силезии и Саксонии, в Кульмском бою был ранен и завершил своё участие в войнах против Наполеона в 1814 году под стенами Парижа .