Nel novembre del 1939, si propose come neurochirurgo volontario durante guerra d'Inverno finlandese in Karelia, nel momento in cui la Finlandia venne attaccata dall'Unione Sovietica. Fu proprio in quell'occasione che la sua squadra si affiatò: insieme riuscivano ad operare su 24 lesioni al cranio in 24 ore. Leksell ebbe anche modo di mostrare la sua mente creativa nella costruzione del ""rongeur"" per rimuovere con più efficacia la presenza di schegge situate in prossimità del midollo spinale.