Согласно свидетельству о рождении, Станислав Лем появился на свет во Львове 12 сентября 1921 года. Писатель утверждал, что на самом деле он родился 13 сентября, однако родители — врач-отоларинголог Самуил Лем и Сабина Воллер — просто не хотели вписывать в документы «несчастливое число». Так что еще при рождении будущий писатель-фантаст совершил небольшое бюрократическое «путешествие во времени». Детство Лема также было не вполне обычным (об этом он писал в автобиографическом романе «Высокий замок», 1966). Станислав слыл вундеркиндом: в четыре года он научился читать и писать, чурался других детей и сам себе выписывал важные документы, обеспечивающие неслыханные привилегии от имени несуществующей страны. С 1932 года учился во Второй гимназии имени Кароля Шайнохи, и когда в 1936 году там проводилось тестирование учеников на уровень интеллекта, у него оказался наивысший показатель в Южной Польше — 180 баллов.
Обо всем этом сам Лем писал позже так: «Норберт Винер начал свою автобиографию словами: «Я был вундеркиндом». Пожалуй, про себя я бы мог сказать: «Я был монстром». Возможно, это и преувеличение, но я, будучи еще совсем маленьким, умудрялся затерроризировать абсолютно всех окружающих… Славным малым меня, судя по всему, считали лишь многочисленные тетушки».
В 1939 году Лем получил аттестат о среднем образовании и собирался поступать во Львовский политехнический институт, однако началась Вторая мировая война, Львов заняли советские войска, и дорога в этот институт для Лема оказалась закрыта, поскольку он считался представителем «неправильного социального класса». Связи отца, впрочем, позволили ему поступить в медицинский вуз, однако медицину Лем изучал «без малейшего энтузиазма». Во время немецкой оккупации учебу пришлось бросить, Станислав Лем работал автомехаником и сварщиком в гаражах германской фирмы и участвовал в движении Сопротивления. Несмотря на еврейское происхождение, его семье удалось избежать депортации в гетто благодаря поддельным документам, но все близкие родственники семьи, остававшиеся в Польше, погибли. После освобождения от нацистов Львов опять стал советской территорией, и семья Лема, не пожелавшая принимать советское гражданство, решила переехать в Краков по специальной программе переселения. Там будущий писатель изучал медицину в Ягеллонском университете, в 1948 году получил сертификат о завершении образования, однако не стал сдавать последние экзамены, чтобы избежать карьеры военного врача.
Лем стал работать ассистентом профессора Мечислава Хойновского в «Науковедческом кружке», выполняющем роль коллектора всей зарубежной научной литературы, поступавшей в Польшу, а также младшим ассистентом в анатомическом театре при университете. В свободное время он писал рассказы для дополнительного заработка. Его первые публикации относятся к 1946 году, а первый литературный успех пришел с публикацией романа «Астронавты» в 1951 году. Позднее Лем счел этот роман неудачным, написанным «в духе социалистического реализма», и запрещал публиковать (как и последовавшее за ним в 1955 году «Магелланово облако»).
«Настоящий» Лем начался, безусловно, с «Эдема» (1959), «Возвращения со звезд» (1961), «Соляриса» (1961) и «Непобедимого» (1964). «Солярис» был сразу же переведен на русский Дмитрием Брускиным, стал своего рода «эмблемным» произведением как самого Лема, так и космической и философской фантастики в целом, а в Советском Союзе книги Станислава Лема любили едва ли не больше, чем в родной Польше; отныне Лема печатали огромными тиражами и ждали очередных книг с большим нетерпением.
Сам Лем так писал о своей популярности в СССР: «Когда я с делегацией писателей впервые приехал в Москву, то сразу же силой стихийного напора научной среды, студентов и Академии наук был оторван от группы, у которой была заранее расписанная программа. За две недели я практически не виделся с моими польскими коллегами. Я был то в МГУ, то на атомной электростанции, то в Институте высоких температур, а то меня и вовсе увезли в Харьков. Это были сумасшедшие недели… Приходило бесчисленное количество приглашений. Затем к этому действу присоединись космонавты Егоров и Феоктистов и полностью меня поглотили. Когда годом позже с какой-то делегацией я снова приехал в Москву, все повторилось еще в большем масштабе. Я помню встречу со студентами Московского университета. Собрались такие толпы, что я, должно быть, выглядел, как Фидель Кастро среди своих поклонников. У русских, когда они ощущают интеллектуальное приключение, температура эмоций значительно более высока по сравнению с другими странами. Сартр, когда возвращался из Москвы, был буквально пьян от того, как его там носили на руках. Я тоже это испытал. Русские, если кому-то преданны, способны на такую самоотверженность и жертвенность, так прекрасны, что просто трудно это описать».
Посыпались предложения об экранизации «Соляриса» от «Мосфильма» и других киностудий. Лем отнесся к этому скептически и предлагал взамен экранизировать «Непобедимого». Однако советские режиссеры хотели снимать именно «Солярис». В 1968 году на экраны вышел полузабытый уже теперь телеспектакль «Солярис» режиссера Бориса Ниренбурга и Лидии Ишимбаевой, в котором главную роль Криса Кельвина играл Василий Лановой, а Владимир Этуш — Снаута. А в 1972 году появился «Солярис» Андрея Тарковского. По поводу сценария «Соляриса» Лем с Тарковским разругался и впоследствии всегда говорил о нем в негативном ключе, однако этот фильм, несомненно, прославил и самого писателя. Под впечатлением от фильма Тарковского спустя 30 лет, в 2002 году, снял свой «Солярис» и американский режиссер Стивен Содерберг, однако этот фильм уже не имел такого успеха и выглядит довольно вторичным.
Дружба с астрофизиком Иосифом Шкловским вдохновила Лема на создание футурологической книги «Сумма технологии», в 1963 году опубликованной в Польше и в 1968 году в СССР. С той поры в его творчестве все более преобладает философская тематика, эссеистика, гротеск, рецензии на вымышленные книги, разного рода литературные эксперименты — например «антидетективы» «Следствие» и «Насморк», где отсутствует виновник и все объясняется лишь стечением обстоятельств. В списке книг, написанных Лемом, присутствует и философско-литературоведческая, появившаяся как ответ структуралистам, «Философия случая» (1968), но до советского читателя она не дошла, опубликована в России лишь спустя тридцать с лишним лет. Так что восприятия Лема в СССР было несколько искаженным: зрелый Лем — это прежде всего философ и футуролог, понемногу забросивший свои чисто художественные экзерсисы.
Как фантаст и футуролог Лем предсказал много явлений, ставших для нас сейчас привычными. Из ранних художественных произведений в этом смысле особенно показательно «Возвращение со звезд», описывающее впечатления астронавта Эла Брегга, вернувшегося на Землю из космической экспедиции на Фомальгаут, продлившейся 127 лет — и всего 10 лет по его собственному локальному времени.
Главный герой «Возвращения со звезд» сталкивается с тем, что бумажные книги практически исчезли, их заменили кристаллики с памятью: «Читали их с помощью оптона. Оптон напоминал настоящую книгу только с одной-единственной страницей между обложками. От каждого прикосновения на ней появлялась следующая страница текста». Сейчас мы называем лемовские «оптоны» «электронными книгами». Впрочем, от роботов-продавцов герой узнает, что «оптонам» люди предпочитают «лектоны», которые «читали вслух, их можно было отрегулировать на любой тембр голоса, произвольный темп и модуляцию», — то есть это нынешние аудиокниги. В книгах Лема и Стругацких находят также аналоги Интернета, поисковиков типа Google, смартфонов, 3D-принтеров, компьютерных игр и виртуальной реальности, которую Лем в своей «Сумме технологии» именует «фантоматикой».
Нынешнее время бесконечных «фейков» описано у Лема в полуфилософском «Гласе Господа» (1968): «Запрещенные мысли могут обращаться втайне, но что прикажете делать, если значимый факт тонет в половодье фальсификатов, а голос истины — в оглушительном гаме и, хотя звучит он свободно, услышать его нельзя? Развитие информационной техники привело лишь к тому, что лучше всех слышен самый трескучий голос, пусть даже и самый лживый».
Большое внимание Лем уделял грядущим биотехнологиям, автономным сражающимся роботам и нанотехнологиям. В «Непобедимом» землянам противостоит коллективный разум небольших и безобидных с виду микроскопических устройств, представляющих угрозу только своей объединенной массой. Сейчас подобную опасность, грозящую Земле в будущем, больше связывают с книгой провозвестника нанотехнологий Эрика Дрекслера «Машины созидания» (1986) и предпочитают термины «нанороботы» и «серая слизь».
Лем симпатизировал диссидентскому движению и после ввода военного положения в Польше в 1982 году уехал сначала в ФРГ, затем в Вену и, наконец, в Италию. В те годы он написал последние романы, которые еще условно можно счесть «художественными»; там даже действуют его давние любимые герои Ийон Тихий и пилот Пиркс, но по сути это уже парадоксальные философские размышления о будущем от лица самого Лема. Это «Осмотр на месте» (1982), «Мир на Земле» (1986) и «Фиаско» (1986). В Советский Союз они пришли только с перестройкой, до того новых книг Лема здесь не печатали, хотя старые из библиотек не изымали и кампаний против него в прессе не устраивали.
В 1988 писатель вернулся в Польшу, однако с тех пор публиковал лишь футурологические работы, эссеистику и памфлеты. От новых технологий Лем был не в восторге, оставался пессимистом и язвил по этому поводу: «Пока я не воспользовался Интернетом, я не знал, что на свете есть столько идиотов». В конце 1990-х выходит «Мегабитовая бомба» — сборник эссе о зарождающемся Интернете.
И все-таки, несмотря на весь пессимизм Лема, в человеческий разум и науку он никогда не переставал верить. В заметке «О «неопознанных летающих объектах»» он вывел строки, с которыми согласится любой настоящий ученый: «Мировая наука как целое действует наподобие сита, отделяющего пшеницу от плевел: она правду видит, хотя и не скоро скажет. Суждения отдельных ученых, хотя бы и нобелевских лауреатов, хотя бы даже Эйнштейнов, сами по себе не имеют доказательной силы в науке. Они получают ее (то есть могут ее получить) лишь после многократных и тщательных проверок. И как раз коллективный, внеличностный характер науки, та ее особенность, что процедуры познания, складывавшиеся столетиями, стоят выше любого индивидуального мнения, даже самого авторитетного, служат гарантией действительной объективности познания, и надежней этой гарантии ничего быть не может. Это не означает абсолютной непогрешимости науки, но означает нечто более важное: наука ошибается, однако в своем дальнейшем движении аннулирует собственные ошибочные утверждения. Говоря по-другому, наука как целое представляет собой систему с сильной тенденцией к самокорректировке. И обвинять науку в тупом, злонамеренном, демагогическом или диктуемом какими-либо иными посторонними соображениями отрицании фактов, которые являются ее кровью и воздухом, — значит не понимать ее основополагающих функциональных принципов».
Скончался Лем 27 марта 2006 года в Кракове, в кардиологической клинике Ягеллонского университета, в возрасте 84 лет от болезни сердца. Похоронен на Сальваторском кладбище по католическому обряду согласно пожеланию семьи, хотя сам он был агностиком.