Oficjalną karierę fotograficzną rozpoczął w roku 1938, biorąc udział w zorganizowanej przez Jana Bułhaka wystawie „Piękno Wilna i Ziemi Wileńskiej”.
II wojnę światową przeżył w Warszawie, a powstanie warszawskie na Starym Mieście. Był tam świadkiem eksplozji „czołgu pułapki” na ul. Kilińskiego i uczestniczył w grzebaniu szczątków ofiar. Po upadku Starego Miasta trafił do obozu przejściowego przy kościele św. Stanisława Biskupa, a stamtąd do obozu przejściowego w Pruszkowie. Po uwolnieniu przebywał na krótko w Podkowie Leśnej. Wrócił do Warszawy 18 stycznia 1945 i zamieszkał wraz z rodziną na warszawskiej Pradze. W lutym 1945 uzyskał zezwolenie na fotografowanie zniszczonego miasta.
W dniu 10 lutego 1946 w mieszkaniu Sempolińskiego przy ulicy Walecznych 27 na Saskiej Kępie zawiązał się Polski Związek Artystów Fotografików, przekształcony później w ZPAF. Tam też nowe stowarzyszenie miało swoją tymczasową siedzibę. W 1947 Leonard Sempoliński założył Polskie Towarzystwo Fotograficzne. Krótko potem zamknął swój sklep i podjął pracę w Warszawskich Zakładach Fotochemicznych. Zrezygnował z niej po niedługim czasie na rzecz samodzielnej działalności artystyczno-fotograficznej.