Pemain 33 tahun itu, yang terlepas Piala Dunia akibat kecederaan ketika kemenangan di final Piala FA, dikeluarkan oleh Chelsea di akhir musim lalu.
Pemain tengah ini kembali ke skuad Bundesliga itu di mana dia mencapai perlawanan akhir Liga Juara-Juara dengan mereka pada tahun 2002.
Ballack berkata: "Dengan pemindahan saya ke Bayer Leverkusen lingkaran saya adalah lengkap. Saya mempunyai masa yang indah dan berjaya di sini, di mana saya banyak memikirkannya.
"Itu adalah faktor dalam keputusan saya."