Den Eton-utbildade skådespelaren berättade händelsen människor som hade klagat var "missing the point" eftersom kvällen var "ett firande av vårt samhälle... och den roll skolan har spelat här".
Alumner från Acland Burghley School i norra London hade undertecknat en petition mot Homeland stjärnans utseende.
Skådespelaren bor nära Camdenskolan.
Mer om denna berättelse och andra nyheter från London
I petitionen stod det: "Damian Lewis utbildades på Eton, en skola som mer än någon annan representerar reproduktionen av privilegier och ojämlikhet i Storbritannien."
Lewis berättade för publiken om omkring 450 "det finns mer kreativitet, oberoende och stöd i det här grannskapet än någon annan... Jag har levt i."
Han berömde skolan för att ha undervisat i sådana "kvaliteter", och kallade den "en ledstjärna för nyfikenhet, oberoende, kreativitet och mångfald".
Kvinnan som började petitionen, som samlade 100 underskrifter, sade att hon inte menade det som en personlig attack mot Lewis.
"Det handlar egentligen bara om hur man firar årsdagen av en riktigt bra grundskola som alltid har tagit en mycket radikal och socialt progressiv attityd till utbildning", säger Rachel Cohen.
På petitionen hade samhällsvetenskapsföreläsaren vid City University skrivit att Wolf Hall-skådespelaren var "ett helt olämpligt val" för en fest på en grundskola.
Många av dem som var där jublade över hans framträdande och kallade Lewis en "inspiration".
Rektor Nicholas John sa att det var "bra" att han var en skådespelare som ville vara "engagerad i samhället".
Evenemanget innehöll en lasershow som Lewis började nedräkningen för.
Andra alumner från skolan är sångaren Ms Dynamite och Madness saxofonist Lee Thompson.
Damian Lewis profil
Damian Lewis har slagit tillbaka på kritiker som hävdade att han var för privilegierad för att delta i sin lokala grundskolans 50-årsjubileum.