Z tohoto důvodu, totiž že neměl v Bádensku žádné perspektivy, rozhodl se Leopold von Hochberg pro kariéru v armádě. V roce 1809 započal studia národohospodářství v Heidelbergu, procestoval Evropu a posléze se jako čtyřiadvacetiletý zapojil do války proti Francii, kde dosáhl hodnosti generálmajora.
Avšak v roce 1817 již bylo zjevné, že mužská linie vládnoucí bádenské dynastie, pokračující v potomcích první manželky Karla Fridricha, vymírá po meči. Jeden za druhým synové bádenského panovnického domu umírali, aniž by zůstavili zákonitých synů a dědiců. K roku 1818 zůstali pouze dva – Leopoldův synovec, vládnoucí Karel Ludvík Fridrich a jeho nevlastní bratr Ludvík, kteří neměli žádné mužské potomky a možné následníky trůnu. Dynastie tak stála před vážným problémem následnictví. Kromě toho existovala smlouva o následnictví bádenského trůnu Wittelsbachy v případě přerušení mužské linie Zähringenů: bavorský králМаxmilián I. Josef byl ženat s Karolinou, starší sestrou velkovévody Karla a měl práva k Bádensku. Aby zachránil dynastii před zánikem, vydal velkovévoda Karel roku 1817 dynastický zákon, jenž učinil z jeho morganatických příbuzných von Hochberg prince a princezny bádenské s plnými právy členů dynastie.
V roce 1830 po smrti svého nevlastního bratra velkovévody Ludvíka I. převzal Leopold, jako čtvrtý bádenský velkovévoda vládu v zemi. Na počátku svého panování vyvolal u obyvatel vysoká očekávání v politické změny, neboť sestavil nový vládní kabinet s pokrokově smýšlejícími členy a na Vánoce roku 1831 vydal nový tiskový zákon. Nemohl však čelit zpětnému tlaku. V následujících letech se kromě jiného stal terčem útoků v aféře Kašpara Hausera. Nespokojenost obyvatel rostla, až vyvrcholila výbuchem revoluce v roce 1848/1849. Panovnická rodina byla vyhnána z Karlsruhe, 13. května uprchla do exilu za hranice do Koblenze. 18. srpna roku 1849 se Leopold vrátil do Karlsruhe s pruským vojskem pod velením pruského prince Viléma a akceptoval bez námitek, že Prusové, kteří byli zodpovědní za celkem 27 rozsudků smrti vynesených nad revolucionáři, převzali kontrolu nad zemí.
Poslední léta
Velkovévoda Leopold trpěl již od revoluce zdravotními problémy, jež ještě zesílily po návratu z exilu, což bylo příčinou toho, že 21. února roku 1852 abdikoval. Pátým bádenským velkovévodou se stal jeho nejstarší syn Ludvík II. Vzhledem k jeho duševní chorobě se však vlády ujal druhý Leopoldův syn Fridrich, který se stal velkovévodou v roce 1856.
Leopold I. Bádenský zemřel ve věku 62 let 24. dubna roku 1852, pouhé dva měsíce po své abdikaci.
Jeho památku připomínají v Baden-Badenu ulice a hlavní náměstí, které nesou jeho jméno.
Za účelem „vylepšit“ Leopoldův status budoucího bádenského panovníka rozhodl velkovévoda Ludvík oženit tohoto svého nevlastního bratra se švédskou princeznou Sofií Vilemínou von Holstein-Gottorp, z tehdy již svržené dynastie Vasa, dcerou sesazeného švédského králeGustava IV. Adolfa a sestry velkovévody Karla Frederiky (jako taková byla pravnučkou Leopoldova otce). K zásnubám došlo roku 1815 a svatba se uskutečnila 25. července roku 1819 v Karlsruhe. Přesto, že sňatek byl uzavřen na základě politických důvodů, vedl v prvních letech manželství bádenský následnický pár harmonický život. Do nástupu Leopolda na bádenský trůn v roce 1830 přišli na svět dcera a čtyři synové, poté ještě další tři děti:
3. Ludvík II. (15. 8. 1824 Karlsruhe – 22. 1. 1858 tamtéž), velkovévoda bádenský od roku 1852 až do své smrti, fakticky však kvůli duševní chorobě nevládl, byl zastupován mladším bratrem Fridrichem, svobodný a bezdětný
4. Fridrich I. (9. 9. 1826 Karlsruhe – 28. 9. 1907 Mainau), velkovévoda bádenský jako regent v letech 1852–1856, poté vládl sám až do své smrti
