Joachim Lemelsen termine la guerre avec le grade de capitaine, après avoir reçu la croix de fer de classe I et II et de l'ordre de Hohenzollern.
République de Weimar
Après la fin de la guerre en 1918 et la défaite de l'Empire allemand qui s'ensuivit, Joachim Lemelsen décide de continuer le service dans la Reichswehr, c'est-à-dire la petite armée qui est autorisée à être maintenue par les clauses du Traité de Versailles de 1919 pour la République de Weimar.
Après la guerre, Joachim Lemelsen retourna au service d'artillerie[1], pour servir en tant que commandant de l'École d'artillerie en 1934, avec le grade d'Oberst[1], et en tant que commandant de l'École d'infanterie en 1935. Le , il est promu au grade de Generalmajor[1].
En mars 1938, il reçoit le commandement de la 29e division d'infanterie, l'unité sera plus tard motorisée et elle prit part à l'invasion de la Tchécoslovaquie après les accords de Munich. Le , Joachim Lemelsen est promu au grade de Generalleutnant[1].
Après avoir envoyé le XLVII. Panzerkorps en Russie, Joachim Lemelsen prend ensuite le commandement de l'Armée de réserve et temporairement le commandant de la 10e armée en Italie en 1943. Joachim Lemelsen se voit confier le commandement de la 1re armée, déployée sur la côte atlantique française en mai 1944. Seulement un mois plus tard, après la chute de Rome capturée par les Alliés, Joachim Lemelsen fut envoyé en Italie pour prendre le commandement de la 14e armée, qui a combattu tout au long de la campagne d'Italie, entre juin 1944 et la reddition aux armées Alliés à proximité des Alpes le .
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