Leo etterfulgte sin far på keisertronen i 775. Året etter, i 776, gjorde han sin unge sønn Konstantin (den senere Konstantin VI) til medkeiser. Han slo raskt ned et opprør som ble satt i gang av hans fem halvbrødre og anført av Christophoros og Nikephoros. De sammensvorne ble tonsurert og sendt i eksil til det bysantinske theme Cherson under streng bevoktning.