选2014年台中市长选举，以「全力以赴、当仁不让」立场，希望透过党内提名机制争取市长提名。2014年2月，民主进步党正式提名林佳龙为2014年台中市长候选人，林佳龙随后在其竞选期间宣布辞去立法委员职务。2014年11月29日，与胡志强角逐第二届台中市市长，这是两人第二次竞争台中市市长一职，第一次是林佳龙在2005年被党征召参选，但在败选后选择继续深耕台中10年，最终以21万票的差距成功当选台中市市长。代表民主进步党竞选2014年台中市市长选举时，中国国民党胡志强阵营勐烈批评林佳龙未在台中置产，