Stanisław Herman Lem rođen je 12. rujna 1921. u (tada poljskom) galicijskom gradu Lavov gdje je i proveo djetinstvo. Usprkos židovskog podrijetla njegove obitelji bio je odgojen kao katolik, ali se konačno smatrao ateistom.

Za vrijeme sovjetske okupacije od 1940. do 1941. studirao je medicinu na Medicinskom sveučilištu u Lavovu. Nakon njemačke okupacije prekine svoj studij i služeći se lažnim dokumentima radi kao automehaničar. U to vrijeme surađivao je s poljskim otporom. 1944. kad sovjetske snage ponovno uđu u Lavov Lem nastavi svoj studij. 1946. zajedno s cijelom obitelji seli se iz Lavova, koji biva priključen SSSR-u, u Krakov, gdje 1948. završava studij medicine na Jagelonskom sveučilištu. U to vrijeme počinje se baviti pisanjem. Svoje prvo književno djelo »Człowiek z Marsa« (Čovjek s Marsa) objavljeno je u nastavcima u poljskom časopisu Nowy Świat Przygód.