Năm Mậu Ngọ (1798), Lê Văn Trung đóng quân giữ ở Trà Khúc thì gặp lúc trong triều có biến, Tiểu triều Nguyễn Bảo là con của Nguyễn Nhạc[4] căm giận vua Cảnh Thịnh chiếm thành Quy Nhơn để cho Nhạc uất ức mà chết, định bỏ về hàng chúa Nguyễn. Cảnh Thịnh sai bắt Nguyễn Bảo dìm xuống sông cho chết, lại nghe lời gièm pha nói rằng Lê Trung có dự vào trong việc ấy, mới triệu Trung về Phú Xuân, sai võ sĩ điệu ra pháp trường chém đi, rồi lại sai người đến lùng bắt Lê Chất. Chất bèn đem một người có khuôn mặt giống mình, cho uống thuốc độc chết, việc kín đáo đến nỗi bà mẹ của Chất là Đào thị vẫn tưởng là thật, khóc thương hết lời, mà lính Tây Sơn cũng tin là Chất đã chết[2]. Mấy hôm sau, Chất trốn về đem mẹ và vợ con vào trong núi ở Trà Bồng lẩn tránh. Có người bạn của Chất quen biết với tướng Tây Sơn là Lê Văn Thanh, bảo với Thanh rằng Chất có tài làm tướng sao không dùng để giúp một tay, Thanh đáp rằng Chất đã chết rồi. Người bạn mới bảo rằng[2]

Rồi đem sự thật kể lại cho Thanh biết, sau dẫn Chất vào gặp Thanh. Thanh đùa bảo rằng Chất hay ma đấy, mày chết lâu rồi, ai đắp thịt vào xương mày làm lại xác mày mà đến đây, nói thế rồi dắt tay lên ngồi cùng uống rượu lưu cho ở dưới trướng, cho làm Quản binh[2].

Năm Kỷ Mùi (1799), quân nhà Nguyễn tiến đánh thành Quy Nhơn, Chất bèn đem 200 tên thủ hạ đến cửa quân của Võ Tánh xin hàng, xin được vì triều đình mà tận lực[5][6][7]. Nguyễn vương để Chất ở dưới quyền Võ Tánh, sai đưa mẹ Chất là Đào thị cùng những thân thuộc khác đang đồn Nhạn Tử về Gia Định, cấp cho tiền gạo để nuôi. Từ ngày về với nhà Nguyễn, Lê Chất thường đánh trận lập chiến công. Lúc bấy giờ tướng Tây Sơn là Nguyễn Văn Ứng giữ thành Quy Nhơn bị tấn công dữ dội, mưu bỏ thành dẫn quân voi theo thượng đạo trốn di. Chất biết việc ấy đem báo cho Tánh biết, Tánh sai Chất quản quân đánh giặc ở Kỳ Đáo, phá được giặc, thu được quân voi nhiều vô kể. Quân nhà Nguyễn lập vòng vây ở Quy Nhơn, tổng quan Lê Văn Thanh, Thượng thư Nguyễn Thái Phước vì chống giữ cô thành không có cứu viện quân, phải mở cửa thành ra hàng. Nguyễn vương tiến vào thành, cho đổi Quy Nhơn làm Bình Định. Lại chọn lính 3 huyện đặt làm 5 đồn ngự lâm, cho Chất Tá đồn Đô thống chế, theo Võ Thành lưu giữ thành ấy[2].