Pēc tēva nāves sāka valdīt Toskānas lielhercogistē. Veica lēnas, bet konsekventas reformas valstī. 1786. gada 30. novembrī Toskāna kļuva par pirmo valsti pasaulē, kurā oficiāli tika atcelts nāvessods. 1790. gadā, pēc bezbērnu brāļa nāves, kļuva par Hābsburgu monarhijas valdnieku un Svētās Romas imperatoru. Faktiski bez rezultātiem tika pārtraukts Austriešu-turku karš. Kaut arī Leopolda II māsa Marija Antuanete bija Francijas karaliene, Leopolds bija piesardzīgs pret iejaukšanos Franču revolūcijas norisē. Miris pēkšņā nāvē 1792. gadā.