Montreal draftoval Lemieuxa v roku 1983 a o tri roky neskôr s ním prvýkrát získal Stanleyho pohár. Ďalší triumf pridal v roku 1995 v drese New Jersey, ktorému pomohol k premiérovému titulu 13 gólmi v play-off a získal Conn Smythe Trophy pre najužitočnejšieho hráča vyraďovacích bojov.
V ďalšej sezóne sa radoval zo Stanleyho pohára s Coloradom a v roku 2000 slávil ďalší po návrate do New Jersey.
V roku 2003 v NHL skončil po sezóne v Dallase a krátko pôsobil vo Švajčiarsku za Zug. Potom sa s hráčskou kariérou rozlúčil, no v roku 2008 sa vrátil na ľad v čínskom klube a následne sa objavil ešte v AHL a v NHL v drese San Jose, než vo veku 43 rokov definitívne ukončil kariéru.
Počas 21 sezón v NHL vrátane play-off odohral 1 449 zápasov, v ktorých strelil 459 gólov a pridal 485 asistencií. Po skončení kariéry pracoval ako hráčsky agent. V NHL hrali aj jeho brat Jocelyn a syn Brendan.