Грегори Лёмаршаль родился в городке Ла-Тронш, недалеко от Шамбери, регион Савойя. В 20 месяцев у него обнаружили муковисцидоз. Но, несмотря на тяжёлую болезнь и осложнения на лёгких, он смог реализовать себя и подарить свой талант всему миру. Он никогда не сердился и не обижался на жизнь — он любил жить, и только в этой любви черпал силу духа, чтобы реализовать свою самую главную мечту — мечту петь.
В детстве Грегори был активным ребёнком, занимался спортом, играл за баскетбольную команду и увлекался футболом. В 1995 году стал чемпионом Франции по акробатическому рок-н-роллу. Заболевание не позволяло Грегори заняться спортом профессионально, и он решил связать свою судьбу со спортивной журналистикой. Но 12 июля 1998 года эти планы изменились. В тот вечер сборная Франции по футболу выиграла Чемпионат мира, а Грегори проиграл пари отцу, по условиям которого он должен был спеть в караоке во время ближайших каникул. Несколько дней спустя в городке Аржелес-сюр-мер Грегори выполнил условия пари с отцом, исполнив «Je m’voyais» Шарля Азнавура. Все, кто присутствовал при его выступлении, были поражены его голосом. Только увидев реакцию других людей, а не только своих родителей, Грегори поверил, что у него есть талант.
Родители Грегори всегда мечтали отдать сына в музыкальную школу, так как видели в нём хороший голос и слух. Грег же хотел заниматься спортом и игнорировал все предложения поступить в музыкальную школу, намеренно фальшивил на прослушиваниях и всеми силами старался, чтобы его не взяли. С возрастом его интересы изменились.
Так, Грегори принял участие в местных телевизионных конкурсах Tremplin des étoiles в 1999 году и передачах Graines de Stars в 1999 году. Он настолько увлёкся музыкой, что даже бросил школу в предпоследнем классе. Он много работал над техникой исполнения, брал уроки.
Летом 2003 года во время кастинга к мюзиклу «Belle, belle, belle» Грегори показал свои амбиции, отказавшись от роли, которую ему предложили продюсеры. Он был убеждён, что его место было не в этой труппе.
В 2003 году он успешно проходит кастинг в мюзикл «Адам и Ева» на роль Адама. Мюзикл проходит по многим городам Франции и даже выпускает сингл. Но в Париже выступлений не было.
В 2004 году Грегори отправился на новый кастинг, на программу «Noubell Star» (российский телепроект — «Народный Артист»), где, простояв несколько часов на морозе, не смог показать всю красоту своего голоса и не был выбран жюри.
В сентябре 2004 года стартовал четвёртый сезон телепроекта Star Academy (российский аналог — Фабрика звёзд) на канале TF1. Болезнь Грегори накладывала определённые ограничения, и организаторы согласились на исключения и некоторые уступки в его занятиях. 22 декабря 2004 года стал победителем четвёртого сезона французской Star Academy, став первым в истории проекта победителем-мужчиной. За него проголосовало 80 % телезрителей.
18 апреля 2005 года вышел его первый альбом «Je deviens moi» (Я становлюсь собой), который записан при участии композитора Ивана Кассара. В течение нескольких месяцев альбом становится платиновым.
В январе 2006 он получает одну из самых престижных премий — «Открытие года» на NRJ Music Awards. С 9 мая по 26 мая 2006 он с большим успехом гастролирует по Франции, Бельгии и Швейцарии. 29, 30 и 31 мая проходят концерты в легендарной «Олимпии». Так как билеты были распроданы задолго до концерта, был организован дополнительный концерт 24 июня.
В конце 2006 года резко начинает давать знать о себе болезнь. В январе 2007 он заявляет, что вынужден сделать паузу из-за плохого здоровья. Несмотря на этот уход, запланирован второй альбом. В начале апреля Грегори поёт Vivo per lei c Элен Сегара.
В феврале 2007 года состояние здоровья певца серьёзно ухудшается, ему требуется пересадка лёгких. В конце марта его госпитализируют в больницу Foch. Грегори ждал пересадки, но врачи не успели найти донора. 30 апреля 2007 года он скончался. Похоронен на кладбище родного городка Сонназ в Савойе.
Вечером 4 мая 2007 года во время трёхчасовой передачи о Грегори на канале TF1 было собрано 6 млн евро пожертвований, а записавшихся в доноры оказалось столько же, сколько за весь предыдущий год. Средства идут на финансирование исследований в области муковисцидоза, а также ремонт больниц. 7 июня 2007 года была официально зарегистрирована Ассоциация против муковисцидоза имени Грегори Лёмаршаля — «Association Grégory Lemarchal».

Альбомы
18 апреля 2005 : Je deviens moi (платиновый диск)
23 октября 2006 : Olympia 06
18 июня 2007 : La voix d’un ange (посмертный альбом, бриллиантовый)
16 ноября 2009 : Rêves (посмертный альбом, компиляция)

Синглы
29 марта 2005 : Écris l’histoire (платиновый диск) :
18 июля 2005 : Je suis en vie
5 декабря 2005 : À corps perdu
9 мая 2006 : Même si (What you’re made of) с Люси Сильвас
11 июня 2007 : De temps en temps (посмертный сингл)
9 сентября 2007 : Le lien (посмертный сингл)
21 апреля 2008 : Restons amis (посмертный сингл)
ноябрь 2009 : Je rêve (посмертный сингл)