È la forma più grave di leptospirosi ed è proporzionale al danno vasculitico. È più frequentemente provocata dal "serovar icterohaemorrhagiae", ma può aversi con tutti i sierotipi. È caratterizzata da insufficienza renale ed epatica, diatesi emorragica, grave ipotensione arteriosa, importante alterazione del sensorio e alta mortalità. L'ittero è importante ma non dipende dal danno epatocellulare, che solitamente non è importante quanto quello renale ed è reversibile. Lo scompenso renale si manifesta nella seconda settimana, con una nefrite tubulointerstiziale oligo-anurica, con necrosi tubulare acuta, che però è per lo più reversibile. Le manifestazioni emorragiche da coagulopatia da consumo si manifestano nel 50% circa dei casi e sono collegate all'insufficienza renale. Meno comunemente possono aversi manifestazioni polmonari emorragiche (addensamenti polmonari, alveoliti, emottisi).