Одной из самых значительных работ Волкова была роль Левши в Блохе Н.С.Лескова (постановка Дикого). Этот спектакль и стал поводом для раскола, после которого 13 актеров руководимого М.Чеховым МХАТа II влились в труппу Театра Революции. Уже спустя несколько недель Волков сыграл председателя сельсовета Сидора Иваныча в спектакле Голгофа. Затем, по свидетельству современников, свежо и интересно сыграл профессора Андросова (Человек с портфелем А.Файко), свою последнюю роль в Театре Революции. Волков увлекся режиссурой (еще в 1925 попробовал свои силы на Малой сцене МХАТа инсценировкой и постановкой горьковского Челкаша, а в 1929 с успехом поставил в Реалистическом театре Бравого солдата Швейка Я.Гашека). В 1930 на сцене Театра Революции Волков ставит Историю одного убийства – пьесу М.Андерсона и Г.Хикерсона об убийстве Сакко и Ванцетти. Вскоре на непродолжительное время он стал руководителем Центрального театра юного зрителя (1931–1933). В 1933 был приглашен в Малый театр, где проработал до 1942, а в 1943 вновь вернулся в детский театр (теперь – Центральный детский), где работал до 1948, продолжая одновременно работать как артист и режиссер МХАТа (до 1951); с 1951 – режиссер Малого театра.

С 1923 Волков начал проявлять интерес к педагогической работе, с 1952 он – профессор Высшего театрального училища им. М.С.Щепкина. Среди учеников Волкова – известные артисты театра и кино Н.Подгорный, С.Немоляева, И.Чурикова и многие другие. Режиссер Ю.А.Завадский писал: «Замечательный актер Леонид Андреевич Волков... которому я не могу простить,что он бросил сцену и лишил советских зрителей радости видеть творения его удивительного актерского таланта». Режиссерская работа не принесла Волкову такой славы, как недолгая актерская, тем не менее среди поставленных им спектаклей выделяют такие, как Сам у себя под стражей Кальдерона (1934), Город мастеров Т.Габбе (совместно с В.С.Колесаевым, 1944), Грач, птица весенняя Мстиславского (1945) – все в ЦДТ; Скутаревский Л.Леонова (1934), Богдан Хмельницкий А.Корнейчука (1939), Село Степанчиково и его обитатели Ф.М.Достоевского (1957) – в Малом театре.

Умер Волков в Москве 18 сентября 1976.