Служил в составе 165 разведывательного авиаполка.

В сентябре 1942г. в составе 2 авиаэскадрильи 752 дальнего бомбардировочного авиаполка. Полк имел на вооружении самолеты ДБ-3ф, базировался на аэродроме Кирсанов. Командир полка подполковник Бровко Иван Карпович.

В ночь на 26 сентября экипаж: летчик старшина Краснопольский Василий Дмитриевич, штурман лейтенант Панфилов Леонид Иванович и воздушный стрелок-радист старший сержант Алахерьян Азаранет Нокарсатович, в составе 12 экипажей в период с 04-15 по 04-46 с высот от 1800м. до 2000м. бомбардировал войска противника в 18км. севернее Сталинграда.

В ночь на 27 сентября экипаж бомбардировал скопление войск противника в районе Западновка (в 22км. северо-западнее Сталинграда).

В ночь на 28 сентября- бомбардировал танки и пехоту противника в районе пос.Красный Октябрь (Сталинград).

В ночь на 30 сентября- бомбардировал войска противника в пос.Разгуляевка (в 10км. севернее Сталинграда).

В ночь на 01 октября- бомбардировал войска противника в районе балки Грязной (в 16км. северо-западнее Сталинграда).

В ночь на 03 октября 1943г.- бомбардировал аэродром Обливская.

09 октября 1942г. 12 экипажей полка в период с 19-17 по 22-30 с высот от 1800 до 2000м. бомбардировали скопление танков и пехоты противника в развилке рек Орловка и Малая Мечетка, что северо-западнее пос.Спартаковец (г.Сталинград).

На обратном маршруте, после выполнения задания, экипажа: летчик старшина Краснопольский Василий Дмитриевич, штурман лейтенант Панфилов Леонид Иванович и воздушный стрелок-радист старший сержант Алахерьян Азаранет Нокарсатович- в районе хутора Красный Яр производил вынужденную посадку на колеса. При посадке самолет скапотировал и сгорел. Экипаж погиб.  Похоронен в с.Красный Яр (Жирновский р-н, Волгоградская обл.).

В поименном списке воинского захоронения на мемориале Мамаев Курган числится Панфилов Леонид Иванович (год рождения и воинское звание не указаны).