４歳の時に、父親が自転車に小さなエンジンを搭載したことがきっかけとなり、バイクに親しみ始めたレオノフは、１７歳の時にモトクロスからロードレースに転向。アマチュア選手権の１２５ｃｃクラスと２５０ｃｃクラスを制し、２０歳の時に６００ｃｃクラスにスイッチ。スーパースポーツ世界選手権に挑戦して、１ポイントを獲得した。
２００８年はドイツ選手権スーパースポーツクラスに参戦。ランク８位の成績が評価され、２年後のＭｏｔｏ２クラスを視野に入れたキーファー・レーシングから召集を受け、ロシア人ライダーとしては、１９７２年にエントリーしたエドゥアルト・ボリセンコ以来、３７年ぶりのフル参戦が決まった。
デビュー戦を完走で飾った後、２２歳の誕生日を迎えた第２戦日本ＧＰ決勝レースで、１９６２年８月の第８戦東ドイツＧＰで、ニコライ・セヴェスチェノフが５位を獲得して以来、４７年ぶりに２５０ｃｃクラスでポイントを獲得。第４戦フランスＧＰでは、３人目のトップ１０入りを達成した。
２年目の２０１０年は、ゼッケンを５６から２１に変更。キーファー・レーシングが母体となるベクター・キーファー・レーシングから参戦する。
