Rodzina Lehmów musiała wynieść się ze swojego mieszkania i przenieść się na teren lwowskiego getta, mieszkając początkowo w kancelarii brata Samuela, Fryderyka. Aby zminimalizować ryzyko śmierci, choćby dla Stanisława, dzięki sowitej łapówce umieszczono go w charakterze pomocnika mechanika i spawacza w garażach niemieckiej chronionej firmy Rohstofferfassung, która zajmowała się odzyskiem metali, na przykład ze zniszczonego sprzętu wojskowego. Na terenie garaży Lem również mieszkał. W latach 1941–1942 współpracował z polskim ruchem oporu, przekazując wykradzioną podczas pozyskiwania złomu amunicję i materiały wybuchowe. Próbował się również włączyć w propagandową akcję N skierowaną do żołnierzy niemieckich, jednak jego znajomość języka niemieckiego nie okazała się wystarczająco biegła. W 1941 wyrobił sobie fałszywe dokumenty na nazwisko Jan Donabidowicz, na podstawie ormiańskiej metryki chrztu. W 1943 musiał uciekać z firmy, gdyż obawiał się aresztowania m.in. za ukrywanie wcześniej na strychu żydowskiego kolegi. Od tej pory ukrywał się wraz z narzeczoną po aryjskiej stronie miasta, wielokrotnie zmieniając miejsce pobytu, m.in. mieszkając u późniejszego profesora botaniki Józefa Motyki. Także rodzice Lema pod koniec 1942 wydostali się z getta i do końca wojny ukrywali się u polskiej rodziny.