国瑜遭到罢免成功，3个月内要完成市长补选。2020年6月23日，李眉蓁接受国民党征召，参与高雄市长补选。6月24日，李眉蓁前往高雄市选委会办理登记参选，高喊要找回「让高雄基础建设突飞勐进的专业市政团队」，表示将带职参选，不会请假。被问到是否找前市长韩国瑜回来辅选，李眉蓁回应「当然啦！」。时代力量前立委黄国昌认为，李眉蓁应先辞市议员，而国民党也应该要求被提名人先辞去市议员，再投入市长选举，别再上演带职参选的旧戏码。台湾基进则质疑，国民党本来对外宣称不找议员参选，但又突然回头找一个曾力挺韩国瑜的地方派系二代