Leo ble i 811 utnevnt av Mikael I Rangabe til guvernør i theme Anatolic og hadde suksess i kamp mot arabiske styrker i 813. Leo overlevde slaget ved Versinikia i 813 ved å flykte fra slagmarken, men benyttet likevel dette nederlaget for å tvinge fram abdikasjon fra Mikael I til fordel for seg selv 11. juli 813. I diplomatiske ordelag skrev han til patriark Nikeforos for å berolige hans frykt for en ikonoklastisk vekkelse. Som et ytterligere skritt i å forebygge gjenerobring av tronen ble Mikaels sønner kastrert.