Lemaître wystartował w 2006 roku w mistrzostwach Francji juniorów jednak nie odniósł w tych zawodach sukcesów. W kolejnym roku wystąpił w mistrzostwach świata juniorów młodszych gdzie zajął 4 (w biegu na 100 m) i 5 (w biegu na 200 m) miejsce w finale. Pierwszy międzynarodowy sukces odniósł w Bydgoszczy gdzie w lipcu 2008 roku sięgnął po złoty medal mistrzostw świata juniorów w biegu na dystansie 200 metrów. Po tym osiągnięciu był rezerwowym zawodnikiem francuskiej sztafety 4 x 100 metrów na igrzyskach olimpijskich w Pekinie, jednak ostatecznie nie miał okazji zaprezentować się na bieżni. Na mistrzostwach Europy juniorów w Nowym Sadzie (2009) pokonał w finale biegu na 100 metrów reprezentanta Azerbejdżanu Ramila Quilyeva i z czasem 10,04 ustanowił rekord Europy juniorów oraz zdobył złoty medal. Nie udał mu się start w mistrzostwach globu w Berlinie w sierpniu 2009 (w biegu rozstawnym 4 x 100 metrów sztafeta francuska z Lemaîtrem na ostatniej zmianie zajęła 8. miejsce, w starcie indywidualnym na 100 metrów Lemaître wygrał swój bieg eliminacyjny, po czym w biegu ćwierćfinałowym został zdyskwalifikowany za falstart) jednak na koniec roku wybrano go wschodzącą gwiazdą lekkoatletyki na Starym Kontynencie.