In 2011 was Lemaitre op de Europese indoorkampioenschappen in Parijs zowel in de series als de halve finale de snelste van allemaal. In de finale moest hij het afleggen tegen de Portugese oud-Europese kampioen op de 100 en 200 m van 2006 Francis Obikwelu, die met zijn tijd van 6,53 een nationaal record vestigde op de 60 m en de uit zijn slof schietende Brit Dwain Chambers, die tot een beste seizoentijd van 6,54 kwam. Lemaitre stelde met zijn 6,58 als derde in eigen huis enigszins teleur.Dat hij nog steeds vooruitgang boekte op de sprint, bewees hij op 7 juni in Montreuil, waar hij zijn eigen nationale record op de 100 m verbeterde tot 9,96. Een week later haalde hij hier tijdens de EK voor landenteams in Stockholm opnieuw een honderdste seconde vanaf, om ten slotte op 29 juli bij de Franse kampioenschappen in Albi op 9,92 uit te komen. Een dag later liep hij ook op de 200 m sneller dan ooit, maar nu hielp de wind hem te veel (+ 2,38 m/s), waardoor dit record niet kon worden erkend.