La constitution le 7 novembre 1906 de la Société anonyme des Établissements Lemoine n’est en fait que la modification de la forme juridique d'une entreprise familiale, fondée en 1842, jusque là société en commandite simple, dont le siège était à Paris, 21 rue de Lappe. D'autres ateliers se trouvaient à Ivry (Val-de-Marne) où l'entreprise acquiert progressivement une vaste étendue de terrains au lieu dit « La Bosse de la Marne » desservis par le boulevard Louis-Lemoine, devenu plus tard boulevard du Colonel-Fabien.

L'entreprise est spécialisée dans la fabrication de ressorts, essieux et avant-trains, quincaillerie et moyeux pour la carrosserie, l'automobile et les chemins de fer.

En 1914, à la mort de Louis Lemoine, la société perd son président et la famille son chef. Une nouvelle ère s’ouvre alors pour l'entreprise sous la présidence de Paul Bellard.

La fabrication d'obus emboutis permet de maintenir une bonne activité pendant toute la durée de la guerre et de renouveler le matériel. L’après-guerre la confronte aux conditions nouvelles de l'industrie et à la crise des matières premières. L'acquisition d'une usine nouvelle à Saint-Dizier (Haute-Marne) en copropriété avec la Société Vermot pour la fabrication de ressorts selon des méthodes modernes répond en partie à ce besoin de renouvellement. En partie seulement, car l'opposition des héritiers Lemoine à l’entrée dans l’entreprise d’intérêts étrangers à la famille empêche d'augmenter le capital comme il faudrait.

À cette époque la construction automobile devient le principal client des Établissements Lemoine qui s’orientent davantage vers cette industrie en ajoutant à leurs fabrications traditionnelles celles d'autres équipements automobiles : achat en 1927 de la licence de fabrication Mlulot pour les pare-soleil, pare-brise, lève-glace et épurateurs d’air (ces fabrications sont installées dans l’atelier de la rue Perrier à Levallois-Perret (Hauts-de-Seine), acheté l'année précédente, qui fait aussi la réparation des ressorts et la pose des pare-chocs), contrat avec la Société française des freins hydrauliques Lockheed en 1929 (dès la création de cette société).

Mais la crise de 1930 touche particulièrement les industries de luxes, dont celle de la voiture de tourisme. À cette cause externe s'ajoutent une gestion familiale imprudente et la ruine personnelle de Paul Bellard qui se trouve alors le principal débiteur de la société. L'entreprise est mise en liquidation judiciaire.

Elle est reprise par la société de Comentry-Fourchambault Decazeville. Les héritiers Lemoine doivent se retirer en cédant toutes leurs actions et apporter à la société les terrains de la rue de Lappe et d'Ivry, dont ils étaient demeurés propriétaires et que la société leur louait. De même, la Société civile immobilière Lemoine doit faire l'apport des terrains de Levallois-Perret. Cette réorganisation marque véritablement la fin de l'entreprise familiale.

L’industrie automobile est alors en pleine mutation : elle se concentre de plus en plus entre quelques très grosses sociétés qui assurent elles-mêmes la totalité de leurs fabrications. En 1935 Delaunay, Delage, Citroën, Chenard déposent leur bilan ; les petits carrossiers indépendants ont pratiquement entièrement disparu, privant l'entreprise d'une grande partie de sa clientèle. En 1935 l’usine d'Ivry connaît une longue grève. La prise à bail de cette usine (sauf l'atelier de ressorts) par Commentry-Fourchambault-Decazeville, la réalisation de terrains rue de Lappe et la location de l'atelier de la rue Debucourt aux Établissemente Floguet n'empêchent pas le dépôt de bilan en février 1936.

Cependant l’exploitation continue aux usines d'Ivry et de Saint-Dizier, à l'atelier de la rue Debucourt et au magasin qui demeure rue de Lappe. Mais l’usine d'Ivry, qui a été aménagée progressivement, est constituée d'ateliers trop dispersés pour permettre une gestion rentable et Commentry-Fourchambault-Decazeville renonce pour cette raison à la location dès juillet 1936.

À partir de cette date tout l'effort porte sur la modernisation de l'établissement d'Ivry où l'activité est progressivement concentrée. Le siège social y est transporté en 1939. Le reste du patrimoine immobilier est loué ou réalisé, en particulier l’usine de Saint-Dizier dont la partie appartenant aux Établissements Lemoine est vendue à l'autre copropriétaire, la Société des usines Ch. Vermot dont le siège est alors 92 rue Marius Aufran à Levallois-Perret (Hauts-de-Seine).

Les premiers mois de la guerre apportent un afflux de travail considérable pour l’armement, vite interrompu par l'évacuation du personnel à Imphy (établissement de Commentry-Fourchambault-Decazeville). Puis l'activité reprend progressivement grâce à la clientèle des charrons et maréchaux-ferrants de campagne pour lesquels on développe la fabrication des essieux agraires.

L'usine, très gravement endommagée par les bombardements de 1944, perd alors une grande partie de son personnel attiré par la concurrence à partir de 1945. Mais la reconstruction permet enfin la modernisation de l’usine et en 1947 les Établissements Lemoine peuvent servir un dividende à leurs actionnaires, pour la première fois depuis vingt ans.

Toutefois le programme de modernisation excède les capacités de financement de l'entreprise, même après l’augmentation de capital de 1948, et l'apport-fusion à Commentry-Fourchambault-Decazeville décidé en 1949 est réalisé en 1950, alors que le personnel d'Ivry est en grève pour obtenir le relèvement des salaires.