Klaus-Dieter Lehmann nació en 1940 en Breslau (actual Wroclow, Polonia). Estudió matemáticas y física en las Universidades de Colonia y Mainz. Después de terminar sus estudios trabajó como investigador en Max Planck Institute for Chemistry en Mainz, estudiando los primeros materiales del espacio lunar, traidos por la NASA. Después de estudiar la carrera de Biblioteconomía (se licenció en 1970) le nombraron Director de la Biblioteca de la Ciudad y de la Universidad de Frankfurt am Main con tan sólo treinta y tres años de edad. En el año 1988 el Profesor Lehmann fue nombrado bibliotecario nacional alemán, convirtiéndose en Director General de la Biblioteca Nacional alemana de Frankfurt am Main. Con la unificación alemana de 1990, Klaus-Dieter Lehmann dirigió la fusión entre la Biblioteca de Frankfurt y su homóloga de Alemania del Oeste, la Deutsche Bücherei. Fue el primer director de la nueva Biblioteca Nacional Alemana. El patronato de la Fundación del Patrimonio Cultural Prusiano, nombró a Klaus-Dieter Lehmann su presidente en 1998. Esta Fundación se puede considerar la más grande de Europa, con diez y siete museos, la Biblioteca estatal de Berlín, y los Archivos centrales prusianos de Berlín.
Klaus-Dieter Lehmann ha sido nombrado catedrático honoris causa de las universidades Humboldt y Goethe en Frankfurt. Ha recibido el doctorado honoris causa de la Universidad Ludwig Maximiliam de Munich. Sus responsabilidades actuales se centran en el gran proyecto de la Isla de los Museos de Berlín, incluyendo el Pergamón Museum, y el crecimiento de las colecciones de arte contemporáneo de la Fundación.
Desde muy pronto Klaus-Dieter Lehmann destacó por integrar el mundo cultural, con la política y la economía. Un ejemplo de esto es su iniciativa del "Patronato de beneficiarios del proyecto Isla de los Museos de Berlín", integrado por capital público y privado.