Affecté ensuite à l’hôpital de Charronne, puis au 8 régiment de lanciers comme chirurgien sous-aide commissionné, il est promu chirurgien aide-major en , peu après l’obtention de son doctorat en médecine. De nouveau envoyé en Algérie, il parfait son expérience de chirurgien de guerre pendant trois longues années. À son retour, Legouest est affecté au Chasseurs, puis au Léger, où il est promu médecin-adjoint en 1851. Après un séjour à l’hôpital de Lyon, et à l’hôpital de Colmar, Léon Legouest passe l’agrégation de chirurgie au Val-de-Grâce, en . Le jeune médecin aide-major est envoyé en Crimée d’ à . Il enseigne au Val-de-Grâce à partir de , recevant peu après la croix de chevalier de la Légion d’honneur. Nommé chef du service de santé au V corps d’armée, Legouest participe à la campagne d’Italie en 1859, ce qui lui vaut d’être promu au grade d’officier de la Légion d’honneur.