Tháng 4 năm 1942 Govorov được cử làm Tư lệnh Hồng quân tại Leningrad khi thành phố này đang bị quân Đức và Phần Lan bao vây và vừa phải trải qua một mùa Đông và nạn đói khủng khiếp. Tại đây, những kinh nghiệm từ quá trình chỉ huy pháo binh đã giúp ích cho Govorov, ông đã tổ chức một cuộc phản công bằng pháo binh chống lại những cuộc oanh tạc liên miên của pháo binh Đức. Tháng 1 năm 1943 Govorov chỉ huy các lực lượng vũ trang Leningrad tiến hành Chiến dịch Tia Lửa dẫn tới việc tái chiếm pháo đài Schlisselburg và phá vỡ sự bao vây của Đức Quốc xã với thành phố. Tháng 6 năm 1944, trong khi đang chỉ huy việc giải phóng khu vực phía Bắc Leningrad ông được phong cấp Nguyên soái Liên bang Xô viết.