林忆莲参加了2017年第五季《我是歌手》，共演唱了十三首歌曲，获得该季歌王。其演唱的歌曲清单如下：

第一期：《不必在乎我是谁》排名第2

第二期：《无赖》排名第3

第三期：《Run》排名第6

第四期：《我最亲爱的》排名第2

第五期：《克卜勒》排名第2

第六期：《盛夏光年》排名第3

第七期：《蓝莲花》排名第1

第八期：《崇拜》排名第4

第九期：《多得他》排名第5

第十期：《柿子》排名第1

第十二期：《Leslieforever》，获得总决赛资格

第十三期搭档张惠妹演唱《也许明天》，获得歌王

第十四期演唱《小情歌》

说明：第十一期为突围赛，所以林忆莲未参加表演。