Сергей Яковлевич Лемешев родился 10 июля (27 июня) 1902 года в селе Старое Князево Тверской губернии в крестьянской семье.
В 1914 году окончил церковно-приходскую школу, в зимнее время занимался сапожным делом в Санкт-Петербурге. Учился пению по граммофонным записям. Азы нотной грамоты и пения освоил в художественно-ремесленной школе, где участвовал в самодеятельных спектаклях и концертах. Во время учёбы на Тверских образцовых курсах комсостава РККА (1920) получил направление на учёбу в консерваторию.
В 1921—1925 годах Сергей учился в Московской консерватории в классе профессора Н.Г.Райского. С 1924 года пел в оперной студии К.С.Станиславского при Большом театре, где, среди других, исполнял партию Ленского из оперы Чайковского «Евгений Онегин». Именно эта роль, которую Сергей Яковлевич исполнил более 501 раз (500-е исполнение прошло в 1965 году (после этого Лемешев покинул оперную сцену), 501-е и последнее исполнение состоялось в Большом театре в июне 1972 года в честь предстоящего 70-летнего юбилея певца. В 1926 году Лемешев дебютировал на профессиональной сцене в Свердловском театре оперы и балета.
В 1927—1929 годах — солист Русской оперы при Китайско-Восточной железной дороге в Харбине.
В 1929—1931 годах — солист Тифлисского театра оперы и балета.
В 1931 году Лемешев был приглашён в Большой театр, где дебютировал в партиях царя Берендея (Снегурочка), Джеральда (Лакме) и Ленского (Евгений Онегин). Вместе с Козловским Лемешев был ведущим тенором вплоть до 1957 года, периодически продолжал выступать в Большом театре до 1965 года.
В 1939 году Лемешев единственный раз в своей карьере снялся в музыкальной комедии «Музыкальная история» в роли шофёра Пети Говоркова, который стал оперным певцом. За роль в этом фильме Сергей Яковлевич был удостоен Сталинской премии II степени.
В качестве оперного режиссёра дебютировал в 1951 году постановкой оперы «Травиата» на сцене Ленинградского малого оперного театра. В 1957 выступил в Большом театре как режиссёр-постановщик оперы Массне «Вертер» и исполнитель заглавной партии.
В 1951—1961 годах руководил кафедрой оперной подготовки, в 1969—1971 — кафедрой сольного пения в Московской консерватории. Вёл циклы передач на Всесоюзном радио, был руководителем вокальной группы. Автор книги «Путь к искусству» (1968).
Помимо оперы Лемешев проявил себя как блистательный исполнитель романсов и песен - народных и лучших советских авторов.
Сергей Яковлевич Заслуженный артист РСФСР (1937), Народный артист СССР (1950). Награждён орденом «Знак почета» (1937) и трижды Орденом Ленина (1951, 1972, 1976).
Скончался Лемешев 26 июня 1977 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.



С. Лемешев на youtube.com