Emile Lemoine fue educado en la Escuela Politécnica graduándose en 1860. Se quedó seis años como profesor hasta que tuvo que retirarse por problemas de salud.
Cambió su carrera de ingeniero civil por la de matemático y músico amateur.
Como ingeriero civil llegó a ser inspector jefe y responsable del suministro de gas en Paris, donde trabajo desde 1886 a 1896.
Los trabajos de Lemoine en matemáticas fueron principalmente sobre geometría. Comenzó un nuevo estudio de las propiedades de los triángulos en una revista de 1873 donde el estudiaba el punto de intersección de symmedians (simétrico de las medianas respecto de las bisectrices). Lemoine fue miembro fundador de "La Asociación Francesa para el avance de las Ciencias" y presentó su trabajo sobre symmedians en una reunión de la asociación que se celebró en Lyon en 1873.
Lemonie probó que las tres symmedians de un triángulo se cortan en un punto, al cual conocemos hoy como "punto de Lemoine".
Entre otros resultados publicados por Lemoine en 1873 está la afirmación de que la symmedian trazada desde A corta al lado BC en dos trozos tales que su razón es igual a la razón entre los cuadrados de los lados b y c. También probó que si se trazán paralelas a cada lado pasando por el punto de Lemoine entonces los seis punto que se obtiene al intesercar las tres paralelas anteriores con los lados del triángulo están sobre una circunferencia, la llamada circunferencia de Lemoine, y el centro de dicha circunferencia es el punto medio entre el circuncentro y el punto de Lemoine.