2000年，李东生出任广电总局副局长，2002年5月升任中共中央宣传部副部长。在此期间，李东生分管举足轻重的宣传工作，并负责中宣部新闻阅评组。李东生的表现让原本以为他会对舆论监督网开一面的媒体负责人普遍感到失望，过去的崇拜者以“屁股决定脑袋”和“守土有责”替他辩护。但李因此受到赏识，他很快获得了一个重要的擢升机会。
“2007年的十七大，本来李东生很有希望进入中央委员会，成为正部级官员。”李东生的两位前同事都证实了这一说法，这两个信源分别是李的一位朋友兼前下属，和一位前上司兼批评者。但是当时有人举报了李东生，涉及他的女儿到英国留学获得非法资助，弟弟开广告公司，利用李的影响力获得利益输送，以及一桩更为严重的酒驾案。
“据说是一位高层领导帮着李东生摆平了此事。”信源说。信源无法确定这位领导和李东生在此前的交情如何，包括传说甚盛的李东生将一位央视女编导介绍给该领导为续弦，“李东生当时主管央视新闻频道，但哪位女编导只是央视二套财经频道的一个普通记者，两人应该少有交集”。
尽管得到上层领导庇护，李东生还是没能成为中共十七届中央委员。但两年后，2009年10月，从未有过政法工作经历的李东生出人意料地调任公安部党委成员、副部长，副总警监警衔。在政法系统，李东生担任有一定独立性的中央防范和处理邪教问题领导小组副组长、办公室主任，国务院防范和处理邪教问题办公室（简称610办公室）主任，正式晋升正部级高干。
2011年2月起，李东生升任担任公安部副部长兼党委副书记，2012年11月，当选中共十八届中央委员。公安部网站显示，李东生在公安部九名副部长中排名第二，仅次于有“反恐英雄”之称的常务副部长杨焕宁。李东生最后一次公开露面，是2013年12月16日公安部召开党委扩大会议，杨焕宁、李东生传达中央经济工作会议和中央城镇化工作会议精神。四天后，李东生成为第二位落马的十八届中央委员。
