En 1946, Pomés adquirió su primera cámara fotográfica y nueve años más tarde irrumpió con fuerza en el panorama español de la fotografía con su primera exposición, celebrada en las desaparecidas Galerías Layetanas de Barcelona. En 1961 creó, junto a Karin Leiz, los Estudios Pomés y comenzó a dedicarse al cine y a la publicidad.
En 1965 fue premiado en el Festival de Cine Publicitario de Cannes y seis años después obtuvo el León de Oro de cine publicitario en Venecia. En 1982 participó en una celebrada exposición, junto a Catalá-Roca, Xavier Miserachs y Oriol Maspons. En 1995 expuso su serie Toros, en ARCO y en el Centro Andaluz de la Fotografía. En 1997 se realizó una gran retrospectiva de su obra en el Palau de la Virreina de Barcelona.
Ha ilustrado numerosos libros, tales como Las Ventanas, de R.M. Rilke (1957) y Gaudí, arquitectura de anticipación (1970), y ha realizado varios filmes y vídeos, como Ensalada Baudelaire (1978), Barcelona, ciudad abierta (1988), Josep Pla, viajero (1991) y Barcelona, una pasión (1992).
En 1994, J.M. García Ferrer y Martí Rom realizaron un exhaustivo trabajo sobre su obra y cuatro años más tarde Publio López Mondéjar incluyó sus fotografías en la obra Fotografía y sociedad en la España de Franco.
En el tránsito entre el siglo XX y XXI volvió a exponer sus fotografías en salas como el Palau de la Virreina (1997), el Círculo de Bellas Artes de Madrid (2001) y la Galería Michael Hoppen (2010). En 2012, la Fundación Foto-Colectania expuso sus fotografías realizadas en Barcelona, en 1967. La exposición Leopoldo Pomés. Flashback se presentó en 2015 en la Sala Canal de Isabel II en Madrid.
Posee obra en las colecciones del Instituto Valenciano de Arte Moderno, el Museu Nacional d´Art de Catalunya, el Museu d´Art Contemporani de Barcelona, el Museu Tèxtil i d´Indumentària de Barcelona, el Centro Andaluz de la Fotografía (Almería) y la Michael Hoppen Gallery de Londres, entre otros.
Aunque se le conoce más por su carrera profesional en el campo de la publicidad y la comunicación visual, en 2006 abandonó esta actividad para dedicarse de lleno a su obra fotográfica. Ha sido galardonado con la Medalla de Oro al Mérito Artístico del Ayuntamiento de Barcelona, con el Premio de Artes Plásticas de la Generalidad de Cataluña en 1998 y con la Cruz de Sant Jordi en 1999.
El Premio Nacional de Fotografía, que concede el Ministerio de Cultura y Deporte y está dotado con 30.000 euros, ha contado con un jurado presidido por Román Fernández-Baca, director general de Bellas Artes y Patrimonio Cultural, y ha actuado como vicepresidenta Begoña Torres, subdirectora general de Promoción de las Bellas Artes. El resto de sus miembros han sido Miguel González Navarro, director de la Agencia de Fotografía Contacto, fotógrafo; Claudi Carreras Guillén, comisario de Fotografía; Alicia Chillida Ameztoy, historiadora de Arte y comisaria independiente; Luz Bejarano Coca, historiadora del Arte y gestora cultural, miembro de la Junta de la asociación Mujeres en las Artes Visuales y Técnica de exposiciones del Instituto Cervantes y Adolfo Autric Amarillo de Sancho, coleccionista de Fotografía.