2015年12月30日,义乌召开全市领导干部会议,宣读中共浙江省委关于义乌市委、市政府主要领导职务变动的文件。省委决定,提名林毅为金华市副市长人选、义乌市人民政府市长候选人。2016年3月3日,义乌市十四届人大五次会议第三次全体会议上,林毅当选义乌市人民政府市长。2018年4月,林毅拟任设区市党委常委、县(市、区)委书记。2018年5月10日,义乌召开全市领导干部会议,宣布中共浙江省委关于调整义乌市委、市政府主要领导的决定。省委决定,林毅任金华市委常委、义乌市委书记。2019年1月27日,义乌市委决定,林毅任浙江义乌干部学院院长(兼)。