7 września 1939 został powołany na szefa sanitarnego Armii „Warszawa”. 28 września 1939 wraz z generałem Kutrzebą i prezydentem miasta Starzyńskim wszedł w skład delegacji, która prowadziła rokowania z Niemcami w sprawie kapitulacji Warszawypertraktacja o kapitulację w 1939.. W kwietniu 1940 Polski Wojskowy Okręgowy Szpital nr 5 – Szpital Ujazdowski (w Warszawie) otrzymał status Szpitala Miejskiego, a jego dyrektorem został płk dr Leon Strehl.. thumb|Płk dr Leon Strehl i personel szpitala wojskowego polskich jeńców wojennych w Zeithain, wracający do Polski (16 maja 1945) W marcu 1944 mianowano go na funkcję szefa sanitarnego Komendy Głównej AK. W czasie powstania warszawskiego działał głównie na terenie śródmieścia. 14 sierpnia 1944 organizował ewakuację ok. 200 rannych leczących się w Szpitalu Maltańskim z ul. Senatorskiej. Brał udział w rokowaniach kapitulacyjnych, starając się o jak najlepsze warunki dla ewakuacji rannych. Sam pojechał drugim transportem do obozu Stalag IVB/Z Zeithain w Saksonii, wioząc całe instalacje sali operacyjnej i zapasy materiałów medycznych. W Zeithain był polskim dowódcą. Po oswobodzeniu obozu przez wojska sowieckie, dalej prowadził szpital jako oddział Gospitala Leontiewa.