Lemnitzer ble forfremmet til brigadegeneral i juni 1942 og ble en del av general Dwight D. Eisenhowers stab kort tid senere. Lemmitzer deltok i planleggingen av den allierte invasjonen av Nord-Afrika og Sicilia. Lemnitzer ble forfremmet til generalmajor i november 1944. Lemnitzer var en av de ledende offiserer som ble sendt for å forhandle om den italienske-fascistiske overgivelse og den tyske overgivelsen i 1945.