Bereits 2015 hatte Lemke Deutschland bei den Europaspielen in Baku vertreten und schloss dort die Konkurrenz im Einer-Kajak über 200 Meter auf dem vierten Platz des B-Finals ab. Vier Jahre darauf war er in Minsk bei den Europaspielen wesentlich erfolgreicher, als er im Vierer-Kajak über 500 Meter die Silbermedaille gewann. Bei den 2021 ausgetragenen Olympischen Spielen 2020 in Tokio gehörte Lemke ebenfalls zum deutschen Aufgebot des Vierer-Kajaks auf der 500-Meter-Strecke. Nach ersten Plätzen im Vorlauf und dem Halbfinale gewann das deutsche Boot auch den Finallauf vor Spanien und der Slowakei, womit Lemke gemeinsam mit Max Rendschmidt, Ronald Rauhe und Tom Liebscher die Goldmedaille erhielt und Olympiasieger wurde.[1] Bei den Olympischen Sommerspielen 2024 in Paris gewann Lemke zwei Goldmedaillen: Im Zweier-Kajak über 500 Meter mit Jacob Schopf sowie im Vierer-Kajak über 500 Meter mit Jacob Schopf, Tom Liebscher-Lucz und Max Rendschmidt.[2][3]