Martin Lehmann var søn af pastor Johann Gottlieb Lehmann (1735-1807) og Marie Elisabeth Zornickel (1755-1831), blev elev ved gymnasiet i Altona, og han studerede teologi, siden filologi og naturvidenskab ved Universitet i Göttingen, hvor han først fik universitetets store guldmedalje, og hvorfra han senere blev dr.phil. i 1799 for en disputats om insekters sansning. Efter nogle år på rejse i forskellige europæiske lande blev han i 1804 ansat som assessor ved Økonomi- og Kommercekollegiet i København. Skønt han var inkarneret tysksindet arbejdede han samvittighedsfuldt for udviklingen af erhvervslivet i Danmark. Af den årsag steg han efterhånden i graderne, blev justitsråd1810, etatsråd1817, Ridder af Dannebrog1836 og blev konferensråd 1840. Hans indsats omfattede blandt andet en reformering af det danske fyrvæsen og en udvidelse af havnen i Helsingør.
Ægteskaber
I 1809 blev han gift med den københavnske borgmesterdatter Frederikke Louise Bech, med hvem han fik blandt andre sønnen Orla Lehmann, der senere blev indenrigsminister. Kort efter indgåelsen af ægteskabet indførte Lehmann i København skikken med juletræet, som han kendte fra sin barndom i Holsten. Frederikke Louise døde i 1834, og året efter indgik Martin Lehmann et nyt ægteskab med Frederikke Baltzer.