Lemaitre sijoittui alle 18-vuotiaiden MM-kilpailuissa 2007 neljänneksi 100 metrillä ja viidenneksi 200 metrillä. Vuonna 2008 hän voitti kultaa alle 20-vuotiaiden MM-kilpailuissa 200 metrillä. Torinon EM-hallikilpailuissa 2009 hän karsiutui 60 metrillä välierissä. Lemaitre voitti alle 20-vuotiaiden EM-kilpailuissa Novi Sadissa 2009 kultaa 100 metrillä ajalla 10,04. Aika oli uusi kisaennätys ja nuorten Euroopan ennätys. Lemaitren debyytti aikuisten MM-kilpailuissa Berliinissä 2009, päättyi 100 metrin juoksussa varaslähdön takia toisiin alkueriin. 4×100 metrin viestin loppukilpailussa hän juoksi kahdeksanneksi sijoittuneen Ranskan joukkueen ankkuriosuuden.