2002年7月，任香港特区政府教育统筹局局长。

2012年，应行政长官梁振英邀请担任行政会议成员。

2015年12月31日，香港特区政府凌晨宣布，特首梁振英以校监身份，委任行政会议成员李国章接任香港大学校委会主席，任期三年，由2016年1月1日起生效。

2017年6月22日，香港特区候任行政长官林郑月娥公布李国章为非官守议员，任期从2017年7月1日开始。

2021年8月20日，十三届全国人大常委会第三十次会议在北京人民大会堂闭幕。会议表决通过，补充任命李国章为全国人大常委会香港特别行政区基本法委员会委员。

2022年6月，任香港特别行政区行政会议非官守议员。

第十二届全国政协委员、全国人大常委会香港特别行政区基本法委员会委员。

2022年11月21日，中华人民共和国香港特别行政区第十四届全国人民代表大会代表选举会议第一次全体会议通过，李国章当选为中华人民共和国香港特别行政区第十四届全国人民代表大会代表选举会议主席团成员。

毕业后，专攻肝、胆、胰及上腹腔外科手术。曾获颁欧洲科学会研究奖，英国及爱尔兰外科学会颁授Moynihan medal，更荣获多个外科学院及外科学会的名誉院士及会士衔；并任国内及海外多所知名医科大学的名誉教授。著作丰富，曾出版十多本医学专著、260多篇论文。并任多份国际著名学报的编辑。

先后服务于医院管理局、香港医务委员会、香港医学专科学院及基督教联合医院医务协会董事会等；曾任教育统筹委员会委员及科技委员会委员、香港科技园及香港应用科技研究有限公司董事、中国大学校长联谊会副会长。

出版书籍《青少年传统文化小百科》。

妻子戴安娜（Diana，英国人），育有两子；李国章和立法会议员、香港东亚银行主席、曾荫权选举办公室主任李国宝是亲兄弟，而特区终审法院首席大法官李国能则是他们的堂兄弟。

李氏家族一门三杰，横跨行政、立法和司法三大领域。他的父亲李福树先后出任港英政府立法局、行政局议员；叔父李福善是香港高等法院的首位华人法官，参与起草香港《基本法》，是第一届特区行政长官三个参选人之一；堂妹为香港大律师公会前主席李志喜。

李佩材家族成员，李国宝胞弟，香港出生，太平绅士，获颁金紫荆星章（GBS），曾任香港教育统筹局局长、香港中文大学校长。

1996年获授英国皇家爱丁堡外科医学院的荣誉金章。此荣誉是特别授予国际上出色的外科医生，李为获得此殊荣的首位华人。

2003年获颁香港中文大学荣誉法学博士学位。

2017年6月30日获香港特区政府颁发大紫荆勋章。