Леонид Петров начал карьеру в киноиндустрии в 2005 году на позиции одного из продюсеров кинокартины режиссёра Тимура Бекмамбетова «Дневной дозор», продюсерами которой также являлись Константин Эрнст, Алексей Кублицкий, Анатолий Максимов. В 2007 году он входил в продюсерскую группу еще одного популярного фильма Бекмамбетова «Ирония судьбы. Продолжение». С тех пор Леонид принял участие в 11 кинокартинах в ролик продюсера. Последние фильмы, в продюсировании которых был занят Леонид Петров: «Вурдалаки» (2016), «Московские сумерки» (2012), «Три товарища» (2012), «Духless» (2011), «Любовь под прикрытием» (2010), «Подсадной» (2010), «Каникулы строгого режима» (2009), «Олимпиус Инферно» (2009), «Новая Земля» (2008).