2017年林鄭月娥接任特首，李家超升任保安局局長，成為首名警隊出身的保安局長，他任內處理過不少極具爭議事件，包括2019年擔任推動修訂《逃犯條例》的旗手，當時他形容香港「鴕鳥了22年」，沒有處理逃犯移交的法律漏洞，最終觸發連場示威，甚至演變成警民衝突。根據香港民意研究所調查，李家超2019年10月支持續任比率為9.4%，是其出任問責官員以來最低。
李家超對外作風強硬，2019年因港人陳同佳涉嫌在台灣謀殺女友潘曉穎後潛逃返港，政府建議修訂《逃犯條例》，他作為主要推手，多次在立法會接受質詢，他曾稱：「試問我們是否要容許一個在外地殺人，或性侵犯兒童、強姦等逃犯，跟市民每天一同生活在香港，而威脅市民的人身安全呢？」
結果社會反修例聲音加劇，多次發起遊行並演變成示威衝突，政府暫緩修例，李家超公開致歉，示威衝突未止，示威者矛頭指向使用武力的警方，警隊出身的李家超多次為警隊護航，如曾指特別戰術小隊根據行動及戰術需要而設計，無位置展示警員編號等。當示威衝突蔓延至大學校園時，他稱：「香港任何地方都受香港法律的規管，沒有一處地方，包括大學，是法外之地，警方是有法定責任，一定要採取行動。」
