Lepsius stammte aus einer Beamtenfamilie und erhielt in Schulpforta eine gediegene Ausbildung. In Leipzig, Göttingen und Berlin studierte er Philologie und Geschichte. Ab 1833 setzte er seine Ausbildung in Paris fort und wandte sich dort der Ägyptologie zu. Seit 1842 war Lepsius Professor in Berlin. Er leitete 1842 - 1846 eine von Friedrich Wilhelm IV. veranlaßte Expedition ins Niltal. 1855 wurde er Direktor des Ägyptischen Museums, das nach seinen Plänen errichtet wurde und in dem er die reichen Funde der Expedition unterbrachte. Lepsius war einer der Begründer der Ägyptologie und Erfinder eines Alphabets für schriftlose Sprachen, "Das allgemeine linguistische Alphabet". Lepsius wurde auf dem Kirchhof der Domkirchengemeinde, Müllerstraße, beigesetzt.