Lee tilsluttede sig i 1971 til Singapore Armed Forces (SAF) og steg hurtigt i graderne og blev landets hidtil yngste brigadegeneral. I 1978 indledte han studier ved US Army Command and General Staff College i Fort Leavenworth. Han afsluttede sin militære karriere i 1984 for at påbegynde en politisk karriere og blev samme år indvalgt i Singapores parlament. Umiddelbart herefter blev Lee af sin far blev udnævnt til handels- og industriminister. I 1986 blev han forfremmet til kredsen af regeringens ledende ministre.
Da Goh Chok Tong afløste Lee Kuan Yew som Singapores premierminister28. november1990, blev Lee Hsien Loong udnævnt till vicepremierminister. Han opretholdt sit fokus på økonomien og den offentlige sektor samtidigt med at han forblev på posten som handels- og industriminister frem til 1992.
Lee blev i 1998 udnævnt til formand for Singapores centralbank og han blev finansminister 2001. Gennem Lees 13 år som vicepremierminister havde han betydelig indflydelse på udviklingen i Singapore, specielt inden for økonomiske og sociale områder.
Den 12. august2004 blev Lee Hsien Loong udnævnt til Singapores premierminister som efterfølger til Goh Chok Tong som overtog posten som formand for centralbanken efter Lee.
På trods af en umiddelbart glorværdig karriere, har kritikken mod Lee været fremtrædende. Hans far Lee Kuan Yew, Singapores første premierminister og grundlægger af det totalt dominerende People's Action Party, anklages for at agere i kulissen, hvorfra han er med til at sikre familiens jerngreb om den lille bystats politiske og økonomiske struktur. OpenDemocracy kårede i 2006 Lee Hsien Loong som "Verdens værste demokrat, 2006".[1]