No final de 1991, Leonardo fez sua primeira transferência para o futebol europeu, assinando contrato com o Valencia. Ficou somente duas temporadas no clube espanhol e retornou ao Brasil, quando, novamente, tornou a vestir a camisa do São Paulo, motivado por jogar a Copa Intercontinental daquele ano com o clube. Nesta sua segunda passagem pelo Tricolor do Morumbi, Leonardo disputou 52 jogos, marcou 14 gols e conquistou a Copa Intercontinental de 1993.