1982 blev hon ombudsman och 1983 andre ordförande under Sigvard Marjasins tid som förbundsordförande.
1988 blev hon Kommunals första kvinnliga förbundsordförande. Dessutom blev hon den första kvinnliga förbundsordförande i ett LO-förbund överhuvudtaget. Efter kongressen 1988 var kvinnorna i majoritet i såväl förbunds- som överstyrelsen.
Lillemor Arvidsson beskriver sig själv som ’’en arbetarflicka från Uddevalla som har jobbat många år inom vården.’’
Hennes fackliga och politiska skolning fick hon genom Kommunal. Lillemor Arvidsson hade varit aktiv på alla plan inom förbundet.
När regeringen ville införa pris-, löne- och strejkstopp samtidigt som Kommunal hade kört fast i sina förhandlingar med kommunförbundet så sade hon ifrån. Lillemor Arvidsson och Kommunal sa som enda LO-förbund nej till strejkstoppet.Rätten till strejk är omistlig. Olagliga strejker är något helt annat, menade man.
1995 tvingades hon avgå av hälsoskäl. I tider av stora nedskärningar av den offentliga sektorn hade ordförandeskapet för att försvara Sveriges välfärdsarbetare slitit på hälsan.
1998 utsågs hon till landshövding i Gotlands län.