С личной жизнью Евгений Павлович определился раз и навсегда. Леонов с юности был очень стеснительным в общении с женщинами, понимая, что внешне он далеко не герой-любовник: невысокий (165 см) рост, склонность к полноте. Будущую жену актер встретил на улице. Он приехал в Свердловск на гастроли с театром Станиславского и первым делом вместе с другом отправился смотреть незнакомый город.
Товарищ, в отличие от Евгения, был не из робкого десятка и очень быстро нашел для них обоих приятную женскую компанию – студенток музыкально-педагогического училища. Одну из них звали редким и загадочным именем Ванда. Леонов был так очарован девушкой, что в тот же вечер пригласил на свой спектакль, после чего повел гулять по ночному Свердловску, читая стихи.
Училище в родном городе Ванда так и не закончила. Вернувшись в Москву, Леонов оборвал телефон, уговаривая новую знакомую приехать, и та сдалась.
Отец и мать Евгения пришли в восторг от избранницы сына, и он тут же сделал девушке предложение. А вот родители Ванды видели дочь замужем за серьезным человеком, а не за "каким-то там актером", к тому же тогда неизвестным. Но она все равно ответила Леонову «да».
16 ноября 1957 года влюбленные поженились и прожили вместе всю жизнь. Ванда закончила ГИТИС и стала театроведом, а в 1959-м родила Евгению сына Андрея.