Die Villa Leonhardt entstand 1912–1914 nach Plänen der Dresdner Architekten William Lossow und Max Hans Kühne als repräsentatives Familiendomizil. Mit einer Investition von einer Million Reichsmark wurde sie zu einem monumentalen Beispiel für Jugendstil-Architektur in Zwickau.

Carl Friedrich Leonhardt war als Großaktionär bei den August Horch Automobilwerken und später Audi aktiv und prägte so die Automobilgeschichte. Gleichzeitig baute er zusammen mit seinem Bruder die Firma Leonhardt Söhne zu einem international anerkannten Kartonpapierhersteller aus.

Nach dem Tod Carl Friedrich Leonhardts am 20. Mai 1938 übernahm seine Frau Susanne bis zu ihrem Tod im November 1940 die Leitung der Geschäfte. Anschließend führte die Tochter Irene Leonhardt das Erbe der Familie fort.

Ein Bombeneinschlag am 7. Oktober 1944 verursachte schwere Schäden, die die Villa unbewohnbar machten. Zwischen 1946 und 1947 wurde das Gebäude von Familienmitgliedern liebevoll wiederaufgebaut.

In der DDR-Zeit wechselte die Villa mehrfach den Pächter, unter anderem IHK Dresden, kommunale Wohnungsverwaltung und das VEB Kombinat Umformtechnik. Ab 1953 diente sie als Institut für bildsame Formung der Metalle und später als Teil des Zentralinstituts für Fertigungstechnik Karl-Marx-Stadt.

Nach der Wiedervereinigung wurde 1994 eine GbR gegründet, die das Gebäude in Büroflächen umwandelte. Bis 2006 nutzten verschiedene Firmen die historischen Räume, bis Klaus und Gabriele Petri als neue Eigentümer eingetragen wurden.

Am 1. Juli 2016 begann Falk Schuster mit einer umfassenden Sanierung, um verborgene Fenster und Terrassen freizulegen. Bis 2020 erstrahlten die Villa und die historische Gartentreppe in neuem Glanz.