Foi contratado pelo Capivariano em dezembro de 2012,[3] mas deixou o clube em maio do ano seguinte, contratado pelo Icasa.
Portuguesa e Chapecoense
Em janeiro 2014, Leandro assinou um contrato de curto prazo com a Portuguesa.[4] No dia 1 de abril, depois de jogar regularmente pela Lusa, Leandro se transferiu para a Chapecoense, recém-promovida à Série A.[5]
Leandro estreou pela Chape no dia 27 de abril, numa derrota por 2 a 1 contra o Sport, na Ilha do Retiro.[6] Ele marcou seu primeiro gol na competição no dia 25 de setembro, numa vitória por 3 a 0 em casa contra o Atlético Paranaense.[7]
Leandro teve uma boa participação no Campeonato Brasileiro, marcando 10 gols pela equipe da Chapecoense.
Palmeiras
Em dezembro de 2014, Leandro foi procurado pelo Corinthians e acertou sua saída para o alvinegro paulista por empréstimo. Com os exames médicos agendados e pronto para assinar contrato com o alvinegro, o Palmeiras atravessou a negociação, fazendo uma proposta de compra de 50% dos direitos econômicos do jogador por 5 milhões de reais, além de ter oferecido um salário maior.[8] Assim, o centroavante assinou um contrato de cinco anos com o clube alviverde.[9]
Fez sua estreia oficial pelo clube no dia 31 de janeiro, contra o Audax, numa partida válida pelo Campeonato Paulista de 2015. Na mesma partida, marcou seu primeiro gol após uma assistência de Agustín Allione.[10]
Brugge
No dia 29 de agosto de 2015, oito meses após ser contratado, o Palmeiras acertou sua venda para o Brugge, da Bélgica.[11]
Retorno ao Palmeiras
Retornou ao Palmeiras no dia 21 de junho de 2016, chegando por empréstimo.[12][13]
No dia 20 janeiro de 2017, após ficar oito dias treinando no Sport, foi oficializado o empréstimo de Leandro Pereira ao rubro-negro pernambucano, com o atacante assinando até junho de 2018.[14]
Chapecoense
Após ter ficado sem espaço no Sport, Leandro acertou seu retorno para a Chapecoense no dia 21 de abril de 2018.[15]
Matsumoto Yamaga
Em 15 de janeiro de 2019, o centroavante foi anunciado como reforço do Matsumoto Yamaga, do Japão.[16]