Il 16 giugno 2019, i Lakers ottengono Davis in cambio di Josh Hart, Lonzo Ball, Brandon Ingram, la quarta scelta al primo giro al Draft 2019, ed altre prime scelte negli anni successivi, battendo la concorrenza, tra gli altri, dei Boston Celtics. Le due squadre ufficializzano lo scambio il 6 luglio. Nonostante l'intenzione di LeBron James di cedere il "23" a Davis, alcuni problemi di Nike legati alla produzione delle magliette costringono il giocatore a prendere il "3", suo numero alle elementari. A inizio stagione, nonostante una spalla dolorante, realizza una prestazione da 40 punti e 20 rimbalzi contro i Memphis Grizzlies, diventando il primo giocatore dei Lakers dopo Shaquille O'Neal a fare ciò. Nella stessa partita realizza anche 26 tiri liberi, quarta miglior prestazione di sempre e migliore dal 1987 (Michael Jordan ci era riuscito allora). Il 9 dicembre 2019, entra nella storia dei gialloviola, trascinando la squadra alla vittoria contro i Timberwolves con un season high da 50 punti, diventando così il terzo giocatore dei Lakers dopo Kobe Bryant e Lebron James a segnare almeno 50 punti in maglia Lakers dal 2010. Chiude la regular season con 26,1 punti, 9,3 rimbalzi, 3,2 assist e 2,3 stoppate di media a partita, vendendo incluso nel primo quintetto All-NBA, nel primo quintetto difensivo e chiudendo al secondo posto (dietro Giannis Antetokounmpo) nella corsa al premio di difensore dell'anno. Grazie alle ottime prestazioni di Davis e James, i Lakers terminano al primo posto della Western Conference.