В 1915 году был принят в классическую гимназию города Каменское, которую окончил в 1921 году.
С 1921 года Леонид Ильич работал на Курском маслобойном заводе, в 1923 году вступил в комсомол.
В 1923—1927 годах учился в Курском землемерно-мелиоративном техникуме. Получив квалификацию землемера 3-го разряда, работал землемером-землеустроителем: несколько месяцев в с. Теребрено Краснояружской волости Грайворонского уезда Курской губернии, потом в Кохановском районе Оршанского округа Белорусской ССР (ныне Толочинский район).
В 1927 году женился на Виктории Денисовой.
В марте 1928 года Брежнев был переведён на Урал, где работал землеустроителем, заведующим районным земельным отделом, заместителем председателя Бисертского райисполкома Уральской области (1929—1930), заместителем начальника Уральского областного земельного управления.