Liénart osallistui aktiivisesti Vatikaanin toiseen kirkolliskokoukseen (1962-1965). Hän oli kirkolliskokouksen johtava liberaali ääni ja toimi sen puheenjohtajana. Kun roomalainen kurio, joka koostui pääasiassa konservatiivisista prelaateista, julkaisi luettelon nimetyistä neuvoston toimikuntien jäsenistä, Liénart vastusti, ettei nimitysten pätevyyttä mainittu missään. Liénart, jota avustivat kardinaalit Bernardus Johannes Alfrink ja Giovanni Colombo, piti 8. joulukuuta 1965 yhden kirkolliskokouksen lopullisista viesteistä. Hän oli myös yksi kardinaalivaalien järjestäjistä vuonna 1963 pidetyssä paavinkonklavessa.
, joka valitsi paavi Paavali VI:n.