Robert Lehmann vom ESC Erfurt wurde bis 2004 von Peter Wild, anschließend von Stephan Gneupel und seit 2006 in der zentralen deutschen Herrentrainingsgruppe von Bart Schouten trainiert. Seit 2010/11 trainiert er in der Mehrkampstrainingsgruppe von André Unterdörfel in Berlin Bei den Junioren-Mehrkampf-Weltmeisterschaften 2003 in Kushiro wurde er hinter dem Niederländer Remco Olde Heuvel Vizeweltmeister. Mit dem Team wurde er Fünfter. Sechs Mal war er deutscher Juniorenmeister.
Im Weltcup debütierte er im November 2004 in Hamar. Die beste Platzierung für den Lang- und Mittelstreckenspezialisten war ein zwölfter Platz über 5000 Meter im November 2005 in Salt Lake City. Bei den Olympischen Spielen 2006 in Turin trat er über 1500 Meter (36.) und im Team (7.) an. 2004 war er hinter Marco Weber deutscher Vizemeister im Mehrkampf, 2006 Dritter hinter Tobias Schneider und Jörg Dallmann im Kleinen Mehrkampf. 2007 kam Silber über 5000 Meter und Bronze über 1500 Meter hinzu. In den letzten beiden Jahren (2011/2012) konnte Lehmann vornehmlich im Teampursiut glänzen.
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