Родился 25 июля 1874 г. В Люблине (ныне в Польше). После окончания гимназии поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета (1895 г.) и уже на третьем курсе начал научные исследования под руководством А. Е. Фаворского. После окончания университета работал на Петербургском жировом заводе и в Институте инженеров путей сообщения (1900—1902 гг.). В 1902 г. Стал лаборантом отдела технической и аналитической химии в Петербургском университете. В 1904—1905 гг. Находился на воинской службе в Тульском пехотном полку; в 1906 г. Работал в Париже. Вернувшись в университет, в 1906—1916 гг. Занимался исследованием процессов полимеризации ненасыщенных углеводородов, одновременно являясь профессором Женского педагогического института (с 1915 г.). Основные работы Лебедева посвящены полимеризационным процессам. В 1909—1910 гг. Ученый опубликовал труды по полимеризации изопрена и диизопропенила, в 1910 г. Получил образец синтетического бутадиенового каучука. Его работа «Исследование в области полимеризации двуэтиленовых углеводородов» (1913 г.) стала научной основой для промышленного синтеза каучука. В 1913 г. Лебедев защитил магистерскую диссертацию, был избран приват-доцентом Петербургского университета и профессором Неврологического института, а в 1914 г. Начал эксперименты в области полимеризации ацетиленовых и этиленовых углеводородов. Эти исследования (опубликованы в 1935 г.) легли в основу промышленных методов получения бутилкаучука и полиизобутиленов. В 1932 г. Был избран действительным членом Академии наук ССР и в 1934 г. Возглавил лабораторию высокомолекулярных соединений при Академии наук. Умер 2 мая 1934 г. В Ленинграде.
