Lepsius war seit 1846 Professor an der Universität Berlin, seit 1855 Direktor des Ägyptischen Museums und später auch Oberbibliothekar der Kgl. Bibliothek zu Berlin.

Mit Heinrich Brugsch ist Lepsius der Begründer der Ägyptologie in Deutschland. Bei ihm lag das Hauptgewicht seiner Leistungen stärker auf dem historischen und archäologischen Teil der ägyptischen Altertumskunde. Auch er hat zwar zunächst seinen Ruf mit philologischen Arbeiten begründet, wobei er sich nicht einmal ausschließlich mit dem Altägyptischen, sondern auch mit dem Umbrischen und Oskischen beschäftigte, aber seine hervorragendste Leistung, die bis heute von nachhaltiger Wirkung blieb, ist doch die große wissenschaftliche Reise, die unter seiner Leitung und im Auftrage von Friedrich Wilhelm IV. vom September 1842 bis zum Oktober 1845 in Ägypten und in Nubien stattgefunden hat. 

Von Alexandria bis in den Sudan wurden fast alle Reste des Altertums aufgenommen, in ihrer historischen und kunstgeschichtlichen Stellung untersucht und kopiert. Lepsius brachte im Januar 1846 von dieser Forschungsreise eine Dokumentation altägyptischer Monumente von einer solchen Fülle mit nach Hause, daß nicht nur er während 35 Jahren seines Lebens daran arbeitete — "Das Königsbuch der alten Aegypter", "Chronologie der Aegypter" —, sondern die ganze gelehrte Welt daraus schöpfte. Im Jahre 1859 vollendete er sein bedeutendstes Werk: die zwölfbändige Veröffentlichung größten Folioformats über "Denkmäler aus Aegypten und Aethiopien".