Syn Sabiny Woller i Samuela Lema - zamożnego lwowskiego lekarza-laryngologa na służbie armii Austro-Węgierskiej. Dzieciństwo i młodość spędził we Lwowie, w zamożnym otoczeniu rodzinnego domu. Mimo żydowskich korzeni rodziców, wychowany jako katolik, później deklarujący się jako ateista z "powodów moralnych". Był uczniem II Gimnazjum im. Karola Szajnochy. W okupowanym przez wojska radzieckie Lwowie próbował dostać się na Politechnikę Lwowską, jednak mimo zdanego egzaminu nie został przyjęty ze względu na powiązania ze średnią burżuazją. Dzięki znajomościom ojca udało mu się rozpocząć studia medyczne na Lwowskim Uniwersytecie Medycznym. Stanisław Lem, ostatnie podpisywanie książek, Targi Książki, Kraków, 30 października 2005 r.Jego studia przerwała II wojna światowa. W czasie jej trwania, wykorzystując fałszywe dokumenty, pracował jako mechanik samochodowy i spawacz. Należał do ruchu oporu. W 1944, po ponownym wkroczeniu do Lwowa Armii Czerwonej kontynuował studia. W 1946 wraz z całą rodziną repatriowany do Krakowa, gdzie podjął studia medyczne na Uniwersytecie Jagiellońskim. Po ukończeniu studiów nie przystąpił do egzaminu końcowego, aby uniknąć służby jako lekarz wojskowy i otrzymał jedynie dyplom ukończenia studiów. W latach 1947-1950 pracował jako młodszy asystent w Konwersatorium Naukoznawczym prowadzonym przez doktora Mieczysława Choynowskiego. W 1953 ożenił się z Barbarą Leśniak, zaś w 1968 urodził się jego syn - Tomasz. W roku 1982, po wprowadzeniu w Polsce stanu wojennego, Lem opuszcza kraj i przenosi się do Wiednia, gdzie zostaje członkiem Wissenschaftskolleg. Powraca do kraju w roku 1988. Był chory na serce. Zmarł 27 marca 2006 roku w szpitalu klinicznym Collegium Medicum UJ w Krakowie, mając 84 lata. Zgodnie z jego ostatnią wolą urna z prochami została złożona 4 kwietnia 2006 roku na Cmentarzu Salwatorskim w Krakowie. Towarzyszyła temu katolicka ceremonia pogrzebowa, przeprowadzona na żądanie rodziny.
Debiutem literackim Lema były opowiadania i wiersze o tematyce okupacyjnej drukowane w 1946 na łamach "Odry", "Kuźnicy", "Żołnierza Polskiego" i "Tygodnika Powszechnego". Jako autor fantastyki debiutował opublikowanymi w "Tygodniku Powszechnym" opowiadaniami Obcy i Dzieje jednego odkrycia. W tym samym roku ukazała się drukowana w odcinkach w "Nowym Świecie Przygód" nowela s-f Człowiek z Marsa. W latach 1946-1948 Lem współpracował z "Tygodnikiem Powszechnym", gdzie publikował wiersze i opowiadania (na łamach tego czasopisma publikował także regularnie swoje eseje, zaczynając od lat 90tych, aż do swojej śmierci). Jego pierwszą napisaną powieścią był Szpital przemienienia, który zaczął pisać w 1948 roku, jednakże doczekał się on wydania dopiero w 1955. Wynikało to z zablokowania tej pozycji przez cenzurę, a sama powieść mogła się ukazać dopiero po dopisaniu do Szpitala... dwóch kolejnych części (wszystkie trzy funkcjonowały pod tytułem Czas nieutracony) zgodnych z ówczesną linią polityczną. Pierwszą opublikowaną książką Lema byli Astronauci (1951). Dzieła z tego okresu były napisane zgodnie z regułami realizmu socjalistycznego (po interwencjach blokującej wydanie cenzury), i autor długo nie zezwalał na ich wznawianie - w szczególności Człowieka z Marsa uznając, że nie były to wartościowe i dojrzałe pozycje. Jednak właśnie wydanie Astronautów przekonało go do zostania zawodowym pisarzem. Po śmierci Stalina w 1956 roku, w czasie wielkich reform destalinizacyjnych, w Polsce zapanowała większa swoboda pisarska. Po tym właśnie okresie zaczyna się wielka, miedzynarodowa kariera Lema jako pisarza s-f. Pisze on kilkanaście książek z tego nurtu, które tłumaczone są na wiele języków (z początku jeszcze tylko w krajach bloku wschodniego). W 1957 powstaje jego pierwsza książka filozoficzna - Dialogi, które razem z Summa technologiae (1964) są jego najbardziej znanymi dziełami filozoficzno-futurologicznymi. Międzynarodową sławę pisarza s-f przynosi mu Cyberiada, którą umacniają kolejne książki, takie jak Głos Pana. Jednak chyba najsłynniejszą powieścią Lema, najbardziej znaną w kraju i zagranicą jest Solaris. Powieść tą zaadaptował do filmu rosyjski reżyser Andriej Tarkowski w 1972. Film w tym samym roku zdobył Nagrodę Specjalną Jury na Festiwalu Filmowym w Cannes. Drugi raz powieść adaptował do filmu Steven Soderbergh w 2002, z George Clooney'em w roli głównej. Inne najbardziej znane utwory Lema (Dzienniki gwiazdowe, Powrót z gwiazd, Niezwyciężony, Opowieści o pilocie Pirxie, Eden ...) także powstały pod koniec lat 50. i w latach 60. XX wieku. Najczęściej spotykane w twórczości Lema z tego okresu były tematy dotyczące niemożności porozumienia oraz stechnicyzowanej przyszłości ludzkości. Poruszał też kwestie idealnych, utopijnych społeczeństw oraz ludzkiej egzystencji w świecie, gdzie niewiele pozostaje do zrobienia ze względu na rozwój technologiczny. Jednocześnie wymyślane przez niego cywilizacje były paralelą i satyrą na współczesne mu społeczeństwa totalitarne początkowo ogólnie, a w późniejszym okresie twórczości tylko o komunistycznej proweniencji. Jego obce społeczności to między innymi roje zdolnych do organizowania się w większe struktury mechanizmów (w Niezwyciężonym) i niezrozumiały, ale najprawdopodobiej żywy, inteligentny planetarny wszechocean wymykający się ludzkim kategoriom i próbom zrozumienia (w Solaris). Problem społeczeństw utopijnych i totalitarnych pojawiał się w Edenie, Pokoju na Ziemi, Wizji lokalnej i, w mniejszym stopniu, w Cyberiadzie. Często też sięgał do osadzonych w fantastycznych realiach kwestii światopoglądowych w kontekście religii chrześcijańskiej, głównie w Dziennikach gwiazdowych pomimo tego, że był zdeklarowanym ateistą, to uważał taki aspekt za bardzo ważny, gdyż istniejący kulturowo i cywilizacyjnie niezależnie od czyichś poglądów. Ostatnią powieścią s-f Lema jest Fiasko (1987), pisane niejako na zamówienie. Po niej autor definitywnie kończy swoją pracę na polu tego gatunku literackiego. Po tym roku Lem nie wydaje już żadnej nowej książki. Zajmuje się głównie publicystyką i pisaniem feletionów (które później wydawano w zbiorach), jest także cenionym krytykiem literackim i komentatorem współczesności. Lem napisał też książkę autobiograficzną - Wysoki zamek, opisującą lwowskie dzieciństwo i młodość.
Wszystkie książki Stanisława Lema do kupienia w księgarni internetowej Bonito.pl