Lucas Leemann studierte Politikwissenschaft und Volkswirtschaft an der Universität Bern und der University of North Carolina Chapel Hill. Nach einem kurzen Aufenthalt am Center for Applied Statistics der Washington University St. Louis studierte er an der Columbia University, wo er 2014 promovierte. Er war als Dozent für quantitative Methoden am University College London tätig und wechselte dann als Reader an die University of Essex. Im Januar 2018 wechselte er an die Universität Zürich und wurde 2021 zum Extraordinarius für Vergleichende Politikwissenschaft & Empirische Demokratieforschung befördert.