Lepsius besuchte 1823 bis 1829 die in Pforta und studierte anschließend in Leipzig Göttingen und Berlin Philologie und vergleichende Sprachwissenschaft . 1833 promovierte er mit der Arbeit De tabulis Eugubinis . Er wandte sich nach Paris und wandte sich der kurz zuvor Jean-Francois Champollion mit seiner Übersetzung des Steins von Rosetta etablierten Kunde der ägyptischen Sprache zu. brachte bereits mit seiner ersten Schrift Lettre à M. Rosellini sur l'alphabet hiéroglyphiques Ordnung in das Schriftsystem und begründete methodische Erforschung der Hieroglyphen und damit der ägyptischen Sprache.
Einen Aufenthalt in Italien nutzte er Beschäftigung mit der umbrischen und oskischen Sprache Überreste er in seinem Buch Inscriptiones Umbricae et Oscae (1841) darstellte. Im Jahr darauf wurde zum außerordentlichen Professor an die Universität Berlin berufen. In dieser Eigenschaft übernahm er Leitung der von König Friedrich Wilhelm IV. ausgesandten Expedition nach Ägypten (1842 - die bedeutsame historische und archäologische Fakten zusammentragen Die Resultate stellte Lepsius in seinem Hauptwerk Denkmäler aus Ägypten und Äthiopien (1849 - 1859 Bd. 1-3 nebst zusammen. Die reichen Sammlungen die Lepsius mitbrachte in dem nach seinen Plänen errichteten ägyptischen in Berlin untergebracht.
1846 wurde Lepsius ordentlicher Professor und 1850 Mitglied der Akademie der Wissenschaften . Die von ihm vorgeschlagene Umschrift fremder Schriften wird auch heute noch eingesetzt ( Standard alphabet for reducing unwritten languages and graphic systems to a uniform orthography in letters (1855 revidierte Ausgabe auf Englisch 1863 Angaben zu 117 Sprachen)).
1873 wurde Lepsius zum Oberbibliothekar der Königlichen Bibliothek in Berlin ernannt; das Amt behielt bis zu seinem Tod am 10. Juli
Lepsius gilt als Begründer der wissenschaftlichen mit den ägyptischen Altertümern.