Na zes jaren als contrabassist bij de Los Angeles Philharmonic diende hij van 1955 tot 1961 bij de Amerikaanse strijdkrachten. In die periode was hij in Duitsland en Nederland contrabassist en dirigent van de Seventh Army Symphony. Na terug in de VS richtte hij de Los Angeles Chamber Orchestra op. In 1963 reisde hij daarmee door Europa onder auspiciën van het ministerie van buitenlandse zaken.
Hij verkreeg nationale erkenning in 1961, toen hij werd aangesteld als assistent-dirigent van de Los Angeles Philharmonic onder Zubin Mehta, een post die hij vervulde van 1961 tot 1965. In 1968 werd hij de chef-dirigent van de New Jersey Symphony Orchestra, die hij omvormde van een regionaal ensemble tot een nationaal erkend orkest. Hij was de eerste Afro-Amerikaan die een groot symfonieorkest leidde.
Van 1960 tot 1974 was Lewis gehuwd met de beroemde operazangeres Marilyn Horne, die aan hem haar vroege ontwikkeling als zangeres dankt. Zij kregen in 1965 een dochter, Angela. Lewis stierf in 1996 op 63-jarige leeftijd aan een hartaanval.