कई लोगों को आश्चर्य था कि कैसे ली, अब तक के महान गेंदबाज़ों में से एक माने जाने वाले ग्लेन मैकग्रा और शेन वार्न की सेवानिवृत्ति के बाद पेस अटैक की अगुआई करेंगे। लेकिन उन्होंने चुनौती का सामना किया और 2007 के अंत में श्रीलंका के खिलाफ़ दो टेस्ट के उद्घाटन वार्न-मुरलीधरन ट्रॉफ़ी श्रृंखला में मैन ऑफ़ द सीरिज़ पुरस्कार से सम्मानित किए गए। अपनी पहली श्रृंखला में गेंदबाज़ी के अग्रणी के रूप में उन्होंने 17.5 की औसत पर 16 विकेट हासिल किए। यह सटीकता में सुधार के लिए 5 km/h धीमी गति से गेंदबाज़ी द्वारा हासिल की जा सकी। आगामी श्रृंखला में ली ने भारत के खिलाफ़ चार टेस्ट मैचों में 22.58 पर 24 विकेट हासिल किए। इस श्रृंखला में उन्होंने जेसन गिलेस्पी को पार किया ताकि ऑस्ट्रेलिया के 5वें सर्वाधिक विकेट लेने वाले बन सके। उनके सतत प्रयासों ने उन्हें बार्डर-गावस्कर ट्रॉफी 2007-08 के लिए मैन ऑफ़ द सीरिज़ पुरस्कार पाने में मदद की। उन्होंने एलन बॉर्डर पदक जीत कर सीज़न को सजाया, जो विगत वर्ष ऑस्ट्रेलिया के सर्वश्रेष्ठ अंतर्राष्ट्रीय क्रिकेटर घोषित किए गए खिलाड़ी को पुरस्कार स्वरूप दिया जाता है।

वेस्ट इंडीज़ के 2008 ऑस्ट्रेलियाई दौरे में ली का निष्पादन आशातीत नहीं रहा, जहां पहले टेस्ट मैच में उन्होंने केवल 5 विकेट लिए, जिसके दौरान वे थके हुए लग रहे थे। दूसरे टेस्ट में उनकी क्षमता में निखार आया, जब उन्होंने आठ विकेट हासिल किए, जिसमें 5 विकेटों की जीत और तीसरे टेस्ट मैच में 6 शामिल है। कुल मिला कर इस श्रृंखला के आगे बढ़ने के साथ ही साथ वे फ़ार्म में आते नज़र आने लगे, लेकिन अतिरिक्त कार्यभार से अक्सर थक जाते थे; जबकि दूसरे गेंदबाज फॉर्म और फ़िटनेस की समस्या से जूझ रहे थे।

भारतीय दौरे के समय ली के पेट में वायरस ने हमला किया और पूरी श्रृंखला में वे अपना बेहतरीन फ़ार्म हासिल करने में असमर्थ रहे। ली ने अपने बेहतरीन फ़ार्म की झलक दिखाई, जब टीम न्यूज़ीलैंड के साथ दो टेस्ट मैचों की श्रृंखला के लिए ऑस्ट्रेलिया लौटी, लेकिन आम तौर पर गति नीचे जाती नज़र आई. तथापि दक्षिण अफ्रीका के साथ खेले गए दो टेस्टों में वे संघर्ष करते रहे, जिसे ऑस्ट्रेलिया ने 2-1 से खो दिया, संभवतः इसकी वजह उनकी टखने की चोट और फिर श्रृंखला के दौरान विकसित तनाव अस्थिभंग (दोनों बाएं पैर में) हो। बॉक्सिंग डे टेस्ट मैच की दूसरी पारी के दौरान पूरी तरह अस्थिभंग हुआ, जिसके बाद ली ने अपने टखने और पैर के इलाज के लिए सर्जरी करवाई और दस सप्ताह तक खेल से बाहर रहने की संभावना बनी।

2009 में एशेज के लिए जब तक ऑस्ट्रेलियाई टीम में उनकी वापसी हुई, अग्रणी के रूप में उनकी जगह मिशेल जॉनसन ने हथिया ली। इसके अतिरिक्त, पीटर सिडल, बेन हिलफ़ेनहास और डो बॉलिंगर जैसे गेंदबाजों के आगमन ने यह सुनिश्चित किया कि ली को टीम में स्थान के लिए संघर्ष करना होगा। तथापि, एशेज़ से पहले इंग्लैंड लायन्स टीम के खिलाफ़ एक प्रैक्टिस मैच की पहली पारी में उन्होंने छह विकेट हासिल किए। इस मैच में ली एकमात्र ऐसे गेंदबाज थे जिन्हें रिवर्स स्विंग हासिल हुआ और कार्डिफ़ में होने वाले पहले टेस्ट के लिए चुने जाने की संभावना दिखाई दी। फिर भी, उन्हें इस मैच में बाईं ओर तनाव और पसली में पीड़ा हुई और उन्हें पहले तीन टेस्ट मैचों में शामिल नहीं किया गया। बाद में उन्हें खेल में दुबारा शामिल करने के लिए अनदेखा किया गया और अंतिम दो टेस्ट मैचों में उन्होंने नहीं खेला।

धर्मार्थ कार्य
आक्रामक गेंदबाज़ी के अगुआ
प्रारंभिक टेस्ट कॅरियर
शैली