"À l'âge de vingt mois, alors que ses parents s'inquiètent des difficultés de respiration de leur garçon, la mucoviscidose lui est diagnostiquée, ce qui ne l'empêchera pas d'embrasser une carrière artistique par la suite. En 1995, Grégory Lemarchal est champion de France de rock acrobatique alors qu'il n'a que 12 ans.
En 1998, il participe à l'émission Graines de star, sans succès, mais il acquiert une certaine notoriété à Grenoble et ses environs, ce qui lui permet d'être la première partie des spectacles d'Hervé Vilard ou Gilbert Montagné.
En mai 2003, Grégory tiendra l'un des rôles principaux dans le spectacle musical « Adam et Ève » (écrit et composé par Paul Tordjmann).
Le 22 décembre 2004, il remporte la quatrième saison de la Star Academy, une émission de la chaîne française TF1, avec 80% des suffrages du public face à Lucie Bernardoni. Il enregistre ensuite son album Je deviens moi, réalisé par Yvan Cassar, et dont est extraite la chanson Écris l'histoire. La chanson Je deviens moi est une reprise adaptée, l'original allemand est Liebe ist alles par Rosenstolz, sorti en 2004. L'album est certifié double disque d'or en France.
L'album terminé, il part en tournée avec la Star Academy durant trois mois. En janvier 2006, il reçoit la récompense de « Révélation francophone de l'année » aux NRJ Music Awards. Du 9 mai 2006 au 26 juin 2006, il part en tournée à travers la France, la Belgique et la Suisse.
Grégory Lemarchal est amateur de chanteuses à voix, parmi lesquelles les québécoises Céline Dion et Isabelle Boulay, mais aussi de chanteurs français comme Serge Lama et Charles Aznavour. Il a aussi travaillé avec Patrick Fiori et d'autres grands noms de la chanson française. Il se rendait souvent dans les hôpitaux, accompagné entre autres de Liane Foly, marraine d'une association.
Vers février 2007, il annonce une pause dans sa carrière, assurant pourtant qu'elle n'était aucunement liée à sa santé mais qu'il désirait se consacrer entièrement à son second album. Le 30 mars, il interprète Vivo per lei en duo avec Hélène Ségara lors de la première date de tournée de la chanteuse. Son état se dégrade quelque temps après et il est hospitalisé d'urgence en avril à l'hôpital Foch de Suresnes dans l'attente d'une greffe des poumons. Il est placé dans un coma artificiel, avec son accord et celui de sa famille, pour le soulager en attendant une greffe qui n'arrivera finalement pas. Il meurt le lundi 30 avril 2007 vers 13h suite aux complications de sa mucoviscidose.
Ses obsèques ont eu lieu en la Cathédrale de Chambéry le 3 mai 2007. Il repose au cimetière de Sonnaz (Savoie).
Une émission ayant pour titre « Grégory : la voix d'un ange » a été diffusée sur TF1 le soir du 4 mai, dans le but de récolter des fonds pour combattre la mucoviscidose. Un appel aux dons à été lancé durant cette émission qui a permis de récolter plus de 6 millions d'euros de promesses de dons de la part des téléspectateurs, les recettes publicitaires engrangées par cette soirée restant au bénéfice de TF1. Cette émission a réalisé 47,3% de parts d'audience, soit l'une des meilleures performances de la chaîne au mois de mai 2007.
Le 7 juin 2007, l'association Grégory Lemarchal est déclarée par sa famille dans le but de lutter contre la mucoviscidose.
Les ventes totales de l'album posthume La voix d'un ange représentent plus de 850 000 albums vendus[réf. nécessaire], ce qui fait de Gregory Lemarchal, l'artiste français ayant le plus vendu d'albums en 2007.
Le 28 décembre 2007, une émission en première partie de soirée de la Star Academy sur TF1 est consacrée à la lutte contre la mucoviscidose, en hommage à Grégory Lemarchal. 6,3 millions d'euros seront récoltés pour financer la recherche contre la maladie qui l'a emporté."
Mercredi 30 Avril 2008,ça fera déjà un an que notre ty ange nous a quitté suite à sa maladie, la mucoviscidose ... Est t'il toujours dans votre coeur ou l'avez-vous déjà oublier avec le temps ?
de Derrière Une DuNe (56 - Morbihan) - 
et jcontinue à écouter ses CD