Po apelu pułkownika Romana Umiastowskiego, pod koniec pierwszego tygodnia września 1939, Lemkin opuścił Warszawę i przedostał się na tereny, które wkrótce zajął Związek Sowiecki. Został zatrzymany, ale nie rozpoznano go i zwolniono na drugi dzień. W październiku przedostał się do Wilna, a stamtąd do Kowna, gdzie po trzech miesiącach otrzymał szwedzką wizę dzięki znajomościom z międzynarodowych konferencji. W 1940 roku wyjechał przez Rygę do Sztokholmu. W Szwecji rozpoczął zbieranie materiałów do swej późniejszej pracy o rządach państw Osi w krajach okupowanych, a także wykładał na Uniwersytecie Sztokholmskim.
Wiosną 1941 zamieszkał w Stanach Zjednoczonych, dokąd dotarł po jeździe jednym z ostatnich kursów kolei transsyberyjskiej, we Władywostoku przesiadając się na łódź płynącą do Japonii, z której w końcu wypłynął do Stanów. Pomoc w znalezieniu źródła utrzymania w Stanach otrzymał od Malcolma McDermotta z Uniwersytetu Duke’a. Pomimo starań McDermotta, posada, którą Lemkin otrzymał na Uniwersytecie Duke’a, musiała zostać sfinansowana z prywatnych źródeł, przy wsparciu dalekiej rodziny Lemkina mieszkającej w Stanach. Następnie Lemkin przez dwa lata pracował jako doradca Board of Economic Warfare w Waszyngtonie, po czym na nowo musiał poszukiwać pracy.