Ludwig von Leonrod, aus einer Kavallerieoffiziersfamilie aus altem bayerisch-fränkischen Adel stammend, wuchs auf Schloß Mitwitz in Oberfranken und in München auf. Nach seinem Abitur trat er im April 1926 beim 17. bayerischen Reiterregiment in Bamberg in die Reichswehr ein, wo er Claus Graf Schenk von Stauffenberg kennenlernte. Im Zweiten Weltkrieg kämpfte Leonrod an verschiedenen Fronten. Im Herbst 1941 leitete er eine Aufklärungseinheit an der Ostfront, wofür er das Eiserne Kreuz 1. Klasse erhielt. Wenig später wurde er an beiden Beinen sehr schwer verwundet. Leonrod war katholisch und bewohnte mit seiner 1943 angetrauten Frau Monika Freiin von Zwickel eine durch seine Familie „arisierte“ Villa in der Möhlstraße 21. Die jüdischen Vorbesitzer*innen, Julius und Luise Kaufmann, waren durch die Verfolgung in den Selbstmord getrieben worden.
Im Dezember 1943 bat Stauffenberg Major Leonrod nach Berlin, wo er ihm seine Überzeugung von der Unabwendbarkeit des Untergangs des Reiches und seinen Plan eines Staatsstreichs mitteilte. Leonrod vertraute Stauffenberg und dessen Urteilsvermögen. Doch stellten seine Mitwisserschaft der Attentatspläne einerseits und der auf Adolf Hitler geleistete Eid andererseits einen Gewissenskonflikt dar, sodass er sich an einen befreundeten Pfarrer, Hermann Josef Wehrle, wandte. Wehrle äußerte gegenüber Leonrod, dass es keine Sünde sei, von einem Attentat auf den Diktator zu wissen und darüber zu schweigen. Anfang Juli 1944 wurde Leonrod zu einem militärischen Lehrgang nach Kramplitz bei Berlin berufen. Dort erhielt er am 19. Juli den Befehl, sich am folgenden Tag beim Befehlshaber des Ersatzheeres einzufinden. Im Bendlerblock erwartete er Stauffenberg am 20. Juli, unmittelbar nach dem Attentat auf Hitler im „Führerhauptquartier“ in der „Wolfsschanze“. Doch die sich rasch verbreitende Nachricht vom Fehlschlag des Attentats und die einsetzenden Aktivitäten der regimetreuen Gegenseite brachten den Staatsstreich noch am selben Tag zum Scheitern. Leonrod wurde als Beteiligter des Umsturzversuchs am folgenden Tag in Kramplitz verhaftet, vom Volksgerichtshof zum Tode verurteilt und am 26.8.1944 in Berlin-Plötzensee gehenkt.
