Этот актёр хорошо знаком советским зрителям и любителям театра. Пик его популярности пришелся на 60-70-е годы, когда Леонид Николаевич долгие годы не мог позволить себе обычный отпуск, каждый день играя на театральной сцене и снимаясь в 3-4 фильмах ежегодно.
В начале 80-х сорокалетний актёр начал предъявлять претензии худруку своего театра Игорю Владимирову по поводу репертуара и качества режиссёрской работы. Игорь Петрович не раз на собраниях отвечал актёру, что его недовольство мешает нормальной работе театра, и в конце концов Леонид Дьячков был уволен из труппы. Это случилось в 1984 году.
Леонид Николаевич решил некоторое время не устраиваться в другой театр, а посвятить себя кинематографу. Популярного актёра с радостью зачислили в штат киностудии «Ленфильм», но карьера в кино развивалась не так активно, как несколько лет назад. Снимался в среднем в одном-двух фильмах ежегодно и главных ролей ему не предлагали.
У некогда популярного артиста стал развиваться комплекс «незаслуженной невостребованности», появились депрессия и бессонница. Свою роль сыграла травма головы, которую Дьячков случайно получил на съёмках фильма от упавшей в павильоне балки. Сразу после несчастного случая он пришел в себя и от госпитализации отказался, но через некоторое время у него нашли опухоль мозга, которая, по мнению врачей, была последствием той травмы.
Он часто жаловался на головную боль и близкие заметили, что Леонид Николаевич стал заговариваться, иногда вёл себя странно. Даже некоторое время провел в специализированной клинике, где поправлял свое психическое здоровье. Но больше всего актёра угнетала невостребованность в профессии. К тому же тяжелое моральное состояние усугублялось чередой несчастий с его близкими. Сначала в 1980 году состоялся болезненный развод с первой супругой, с которой они прожили более двадцати лет и воспитали двух сыновей. В 1987 году в автокатастрофе погиб его 24-летний сын Филипп, с которым он был очень близок, несмотря на развод с его матерью. Через три года после этого в результате онкологии скончалась его вторая супруга Инна Варшавская, которую Дьячков считал своей самой большой любовью в жизни.
В свои последние годы Дьячков служил в Александринском театре, в кино его не приглашали, и это очень угнетало Леонида Николаевича. В репертуаре театра был задействован мало, поэтому в начале 90-х он много времени проводил дома один.
25 октября 1995 года по телевидению показали фильм 1971 года «Ты и я», в котором Леонид Дьячков сыграл главную роль. Роль в этом фильме многими считается лучшей в его карьере, фильм нравился ему самому, и он по праву гордился этой киноработой. Его киногерой Пётр по сюжету фильма оказался перед выбором жизни и смерти, и получилось, что такой же выбор в тот вечер поставил перед собой и актёр. После просмотра фильма он написал короткую прощальную записку с одним словом: «Пора…», вышел на балкон и шагнул вниз.
Леониду Николаевичу Дьячкову было 56 лет. Народного артиста РСФСР похоронили на Волковском кладбище в Ленинграде.