Foi durante uma pescaria, numa de suas fazendas no estado do Tocantins, em
19 de abril de 1998, que a vida de Leandro começou a mudar. No momento em que puxava o molinete da sua vara de pescar, sentiu uma dor aguda nas costas. Voltou para São Paulo, onde iria passar o feriado de
21 de abril com amigos, num sítio no município de
Cotia, a 25 quilómetros da capital. Após ser encontrado desmaiado enquanto tomava banho, foi levado ao hospital da cidade para tirar uma radiografia do tórax. O diagnóstico foi divulgado no dia
27 de abril, durante entrevista coletiva no hotel Sheraton Mofarrej, em São Paulo. Na radiografia, apareceu uma mancha sobre o pulmão direito, do tamanho de uma laranja. Era o primeiro indício do diagnóstico que seria confirmado cerca de duas semanas depois, no dia
8 de maio, por médicos no hospital da
Universidade Johns Hopkins, em
Baltimore,
Estados Unidos, onde foi detectado que o seu tumor era maligno e se desenvolveu no seu tórax. O cantor goiano sofria de um tipo de
cancro de pulmão raríssimo, conhecido por
tumor de Askin, localizado junto ao seu pulmão direito. O cantor havia sido internado no dia
22 de abril, depois de sentir dores no peito e nas costas. Na ocasião, o cirurgião torácico do hospital São Luiz, Alli Esgaib, disse que as dores não estavam relacionadas ao tumor. No dia
18 de maio, Leandro passou por duas cirurgias, além de reiniciar a terceira etapa do tratamento quimioterápico. Leandro foi submetido à colocação de uma prótese, chamada "stent'", no interior da veia cava superior (que leva o sangue venoso da cabeça ao coração), que estava sendo comprimida pelo tumor. Depois, ele passou por uma "embolização", para obstruir algumas artérias que alimentam o tumor no sangue. Fontes do Hospital São Luiz revelaram que não houve metástase, ou seja, o tumor não se espalhou para outros órgãos.
A informação é de que os problemas foram causados pelo crescimento do tumor de Askin que se situava na região do tórax. Na verdade, os médicos perceberam já no domingo que haviam perdido a luta para prolongar a vida do sertanejo. Isso porque o tumor ficou fora de controle, comprometendo o coração e os pulmões de forma irremediável e extremamente rápida, afetando brônquios, veias e também as artérias do coração. No dia 8 de junho Leandro fez a sua última aparição pública. Na varanda do apartamento, já sem os cabelos por causa da quimioterapia, o cantor acena para os fãs enrolado em uma bandeira verde e amarela para torcer pela Seleção Brasileira na sua estreia no Campeonato do Mundo.
No dia 15 de junho o cantor sofre uma
paragem cardiorrespiratória no seu apartamento no Itaim Bibi (zona sudoeste de São Paulo) e é levado às pressas para a UTI do Hospital São Luiz, onde permaneceu sedado e respirando com a ajuda de aparelhos. Leandro morreu à 0h10 de 23 de junho de 1998, com
falência múltipla dos órgãos, segundo médicos do
hospital São Luiz. Nos seus últimos momentos, Leandro respirava com extrema dificuldade, apesar da ajuda dos aparelhos. A onda de comoção teve início na capital paulista. Na
Assembleia Legislativa de São Paulo, o corpo foi velado por uma multidão. Mais de 16.000 fãs apareceram para dar o último adeus ao cantor. Políticos, como o então senador
Eduardo Suplicy e o então prefeito
Celso Pitta, apresentadores de TV, como
Hebe Camargo,
Serginho Groisman,
Angélica e
Ratinho, além das duplas sertanejas Chitãozinho & Xororó e Zezé Di Camargo & Luciano estiveram lá também para a despedida. Em Goiânia, onde foi sepultado, o corpo de Leandro foi levado ao Cemitério Parque Jardim das Palmeiras por um cortejo de 150.000 pessoas. Estima-se que 60.000 delas passaram em frente do caixão do cantor durante o velório em Goiânia.
