Родился 25 января 1916 года в поселке Свободный (ныне город Черепаново Новосибирской области) в рабочей семье.
Образование среднее. Окончил ФЗУ Новосибирского завода горного оборудования (ныне профессиональное училище № 1) в Новосибирске. Участник Великой Отечественной войны.
С 1946 года трудовая деятельность Леонова П.П. связана с Новосибирским приборостроительным заводом. Начинал работать шлифовщиком, с 1963 по 1983 год – мастер механического цеха.
За особые заслуги в выполнении заданий пятилетнего плана, большой личный вклад в создание новой специальной техники и изделий народно-хозяйственного назначения Указом Президиума Верховного Совета СССР от 20 апреля 1971 года наладчику Новосибирского приборостроительного завода им.
Ленина Павлу Петровичу Леонову присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Был наставником молодежи, председателем Совета мастеров.
Награжден орденом Ленина, медалями и знаками.
Скончался Павел Петрович Леонов 9 апреля 1983 года. Похоронен в Новосибирске [34, 154, 418, 481, 482, 1078].