1916年袁世凯称帝，蔡锷、唐继尧在云南，岑春煊、陆荣廷在广西宣布独立，组成护国军，挥军反袁。李耀汉接受中华革命党人的策动，依附护军反袁。

1917年7月，孙中山南下组织护法军政府，时任广东省省长的朱庆澜积极响应，招致广东督军陈炳焜的不满。为排挤朱庆澜，陈炳焜拉拢李耀汉，推荐其为广东省长。1917年9月，在陈炳焜的支持下，李耀汉被委任为为广东省长。1918年春，北洋政府令龙济光进攻主张"护法"的滇、桂军阀，双方都派人拉拢李耀汉。旧桂系击败龙济光后，首鼠两端的李耀汉受到猜忌，1918年9月被迫辞职。

李耀汉被免后返回肇庆，旧桂系沈鸿英部队从广州调海南借道肇庆时发动突袭，李耀汉兵败。1920年陈炯明率粤军由福建回师驱逐旧桂系，进击桂系莫荣新，李积极拥护，被受任为新编粤军第六军军长。陈炯明在广州，逐走莫荣新后，载撤第六军，李耀汉任省长公署高级顾问。但时局变化，李耀汉的立场又转向桂系，1923年加入沈鸿英阵营反对孙中山，充任桂军第五军军长，很快沈部被击溃，李仓皇逃往香港作寓公，从此淡出。

李耀汉从参加绿林，到充任军界头目至省长，前后近20年间，搜刮大量钱财，在阳春、东安、新兴有土地3000多亩，年收租谷五千担;在肇庆、阳春、东安、天堂等地开设当铺3间，药店烟铺、其他店铺共40多间。在肇庆有天济押当铺。在广州占有李务本堂省港码头。在高要据有2000多亩鱼塘。李还雇佣300多人用九年时间在天堂建造一座本堂大屋和捷威楼(因段祺瑞执政时期曾授李为"捷威将军"得名)。捷威楼大屋占地16000平方米，四角筑有碉堡，原屋设有花厅房廊、厢房、哨房、炮楼、兵房、马厩、水井、电厂等，可住进1000多人，据说花了7年时间才竣工。当地民众传闻大屋后的捷威楼里珍藏着李耀汉从全国各地搜罗回来的古董文物、奇珍异宝。在香港购置有四层洋房，肇庆有云园别墅。李耀汉的发妻死后，娶了6个妾侍。全家大小最多时29人，另外仆人、婢女等八九十人。