97年7月20日，由他执飞的中国南方航空327号班机，成为全球首班飞越太平洋的双发延程飞行航班。在南航工作十年之后，1998年，杨元元被调回民航总局，出任飞行标准司司长；次年4月，升任民航总局副局长；2002年5月，被正式任命为中国民航总局局长，成为中国第一个标准的飞行员出身的民航总局局长。在担任领导职务后，杨元元一直坚持在每年节假日时执行航班任务。2008年1月，杨元元在被免去民航总局局长职务的同时，被任命为国家安全生产监督管理总局副局长，并依然享受正部长级待遇。2015年12月，被免去国家安全生产监