Lehmann nació en Estrasburgo, Alsacia-Lorena en 1917 a una familia de ascendencia judía Ashkenazi.
Creció en Fráncfort del Meno, Alemania, hasta que el Machtergreifung en 1933 su familia huyó a Suiza para escapar de los nazis.
[1] Se graduó de la escuela secundaria en Zúrich, y estudió matemáticas durante dos años en Trinity College, Cambridge.
[2] Lehmann obtuvo su maestría en matemáticas en 1942 y su doctorado (bajo Jerzy Neyman) en 1946, en la Universidad de California, Berkeley, donde enseñó desde 1942.
[2] Enseñó en la Universidad de Columbia y en la Universidad de Princeton durante 1950-51, y luego durante 1951-1952 fue profesor asociado visitante en la Universidad de Stanford.