A „Lemhényi DezsőArany János” szócikk ide irányít át. A vízilabdázón kívül mások is viselik ezt a nevet, róluk lásd: Lemhényi Dezső (egyértelműsítő lap).
Szudétanémet eredetű családba született. Édesapja, id. Lemhényi Dezső politikus, országgyűlési képviselő volt, aki az 1910-es évek végén magyarosította saját és családja vezetéknevét Kollmannról Lemhényire.
Pályafutását úszóként kezdte. 1935-ben először úszott Magyarországon pillangó-stílusban. 1940–1942 között három alkalommal nyerte meg a Báró Wesselényi Emlékversenyt (Tihany és Balatonfüred között, 4,5 km). 1925-től a Budapesti Sportegyesület, 1943-tól az UTE, 1953 és 1959 között a Budapesti Spartacus játékosa, közben 1951-ben a Budapesti Honvéd alapító edzője és játékosa. 1940-ben, 1945-ben, 1946-ban, 1948-ban, 1951-ben és 1952-ben országos bajnokságot nyert együttesek tagja. 1948–1952 között hússzoros válogatott. 1948-ban a londoni olimpián az ÚTE játékosaként az ezüstérmet szerzett csapat tagja. 1952-ben a helsinki olimpiai játékokon a Budapesti Dózsa sportolójaként az aranyérmet szerzett csapat tagja volt.
1936-tól 1953-ig a VI. kerületi önkormányzat pénzügyi osztályának főtanácsosa, adóhivatali főtiszt. 1954-től mesteredző. 1953 és 1957 között a Budapesti Spartacus vezetőedzője és szövetségi kapitány. 1957-től szövetségi kapitány 1960-ig. 1954-ben és 1958-ban csapata Európa-bajnokságot nyert. 1960-ban a római olimpián csapata harmadik helyezett volt. 1961 és 1969 között Franciaországban volt szövetségi kapitány és klubedző.[1] 1969-től a Központi Sportiskola (KSI) vezetőedzője. 1973 és 1977 között Kanadában edző. 1978 óta nyugdíjas. 1990-től Kanadában, Izraelben, Svédországban, Franciaországban (Strasbourg), Belgiumban és Luxemburgban edző.
1990-től a Magyar Olimpiai Klub elnöke. A Magyar Olimpiai Bajnokok Klubjának az elnöke (1993–2003). A Magyar Olimpiai Akadémia tanácsának a tagja (1995–). A Mező Ferenc közalapítvány elnöke. 1953 és 1960 között vízilabda-játékvezető volt, valamint a játékvezetők testületének elnöke. A Magyar Úszó Szövetség majd a Magyar vízilabda Szövetség elnökségi tagja.
2003. december 4-én, 86. születésnapja előtt 5 nappal, hosszas betegeskedés után szívelégtelenség következtében hunyt el.
↑A Magyar Népköztársaság Elnöki Tanácsa a testnevelés és sport fejlesztésében kiválóan dolgozó sportembereket tüntetett ki: A kitüntetettek névsora. Népsport, XI. évf. 19. sz. (1955. január 27.) 2. o.