Родился 20 декабря 1920(19201220) года в селе Волотовское Орловской губернии. Жил под гнётом деспотического отца.
В конце 1930-х годов уехал в город на заработки. Работал на заводах, рубил лес, чинил суда, строил дороги, был столяром, штукатуром, печником, жестянщиком, маляром, художником-оформителем. Жил в Соколе, в Украине, в Азербайджане, Грузии, Узбекистане. Был пару раз арестован в 1940—1950 годах.
Живописью стал пробовать заниматься в 1950-е годы на Камчатке. В 1960-е участвовал в работе Заочного народного института искусств (ЗНУИ), где его учителем был Рогинский. Рогинский называл его «Дон Кихотом русского времени». В 1980-е он бросил живопись, потому что страшился ареста за нетрудовые доходы. С 1990-х годов начался более плодотворный период его творчества, когда его работы интенсивно скупают московские собиратели.
Стиль Леонова характеризуется сочетанием огромных и малых фигур, также разбиением плоскости картины на отдельные квадратики «телевизоры», в каких разворачиваются разные сцены.
Жил в селе Меховицы Савинского района Ивановской области.
После погибели супруги не работал и жил у отпрыска в п. Савино. Погиб 25 марта 2011 года, похоронен на кладбище в п. Савино.
Личная жизнь
Был женат на Зинаиде Леоновой (погибла в 2006), имел отпрыска Сергея Леонова, у которого жил до собственной погибели.
Работы находятся в собраниях
Владимиро-Суздальский музей-заповедник. Музей в Царицыно. Музей доверчивого искусства в Москве. Хорватская государственная галерея. Музей Шарлотты Цандер (Германия).Выставки
Получил 1-ый приз интернациональной выставки Insita 97 в Братиславе. Имеет более 10 индивидуальных выставок. Русские выставки: «Сон Золотой», (1993, центр современного искусства на Якиманке), бессчетные индивидуальные выставки в галерее «Дар» в 90-е годы, галерея Ковчег (1999), Государственная галерея в Братиславе (1997, 2000), «Потерянный рай» (Галерея «Проун», 2005), выставка к 85-летию художника (ГЦСИ и музей доверчивого искусства, 2005), ярмарка Арт-Москва (2008), ярмарка Арт-Манеж (неоднократно). Участник передвижных выставок Музея доверчивого искусства: «Пушкинские образы в творчестве доверчивых живописцев России» (1999), «И увидел я новое небо» (2001), Участник Столичных интернациональных фестивалей доверчивого искусства и творчества аутсайдеров «Фестнаив — 2004» и «Фестнаив — 2007».
Забугорные выставки: New-york (галерея Сент-Этьен), Эдинбург (Ziv gallery), Амстердам (Hamer gallery), Германия (музей Шарлотты Цандер).
Публикации в ведущих русских и забугорных журнальчиках: Огонёк, Коммерсант, Raw vision.
Индивидуальные выставки 2012 — «Рисунок и живопись». Галерея «Роза Азора», Москва. 2011 — «Живопись Павла Леонова из собрания К. Г. Богемской». Отдел личных коллекций ГМИИ им. А. С. Пушкина, Москва. 2010 — «Павел Леонов» (Из собр. К. Богемской и А. Турчина). Галерея ROZA AZORA, Москва. 2005 — «Павел Леонов». Столичный музей современного искусства, Москва.