Leonardo de Souza nació en Curitiba . Comenzó a correr karts en 1999 a los 13 años, donde ganó tres campeonatos del Sur de Brasil en 2001, 2003 y 2004, además de los campeonatos estatales de Paraná y Santa Catarina en 2001 y 2003 respectivamente.
En 2005 y 2006 compitió en la Fórmula Renault brasileña con su propio equipo, Kemba Racing. En 2007, con la extinción de la serie, él y el equipo no compitieron en ninguna parte durante la temporada, solo regresó a la pista en 2008 en la Fórmula 3 Sudamericana, donde marcó regularmente en las últimas tres etapas del campeonato en Santa. Cruz do Sul (RS), Curitiba (PR) e Interlagos (SP) y terminando el año en el noveno lugar. En 2009, él y el equipo vieron su primera victoria en su pista de casa en Curitiba, lamentablemente la falta de mejores actuaciones debido a fallas mecánicas perjudicó su lucha en el campeonato y solo pudo terminar la temporada nuevamente en el noveno lugar.
Durante las temporadas 2010 y 2011, continuó compitiendo con su propio equipo en la Fórmula 3 de América del Sur y pudo obtener otras 2 victorias (en Londrina en 2010 y Río de Janeiro en 2011) y más podios, pero desafortunadamente la poca confiabilidad significó que nuevamente terminaría el campeonato muy por detrás de los principales contendientes.
Durante la temporada 2012 estuvo en disputa por el título hasta la primera carrera de la última ronda cuando sufrió un problema mecánico y no terminó la carrera, confirmando el título para el campeón de ese año Fernando "Kid" Rezende, cayó al 3er. lugar en la general en la última carrera, su mejor resultado en el campeonato en la clasificación de la serie.
Leonardo se perdió el comienzo de la temporada 2013 pero obtuvo dos victorias y dos segundos lugares en las últimas 4 carreras del año. Tiene la distinción de ganar la última carrera de la Fórmula 3 de América del Sur cuando la serie se transformó en la nueva Fórmula 3 Brasil. para la temporada 2014, el 2013 y último campeón de la serie es Felipe Guimaraes.
No tuvo éxito durante 2014 y 2015 cuando la serie se convirtió en la Fórmula 3 Brasil, reclamando solo una victoria en su categoría y un podio en esas dos temporadas.