Llicenciat per la Universitat de Varsòvia el 1978 i doctorat per la Universitat d'Essen en 1983. Va ser becari de recerca a Essen, a Harvard, al Commisariat a l'Énergie Atomique de Saclay i en el Joint Institute for Laboratory Astrophysics de Boulder. Va formar part de el cos docent de el Centre de Física Teòrica de Varsòvia (1986-1994), del CEA de Saclay (1995-1998) i de la Universitat Leibniz de Hannover (1998-2005).

El 2005 es va traslladar a Catalunya com a Professor d'Investigació ICREA a l'Institut de Ciències Fotòniques (ICFO). Els seus interessos inclouen l'òptica quàntica, la física quàntica, la informació quàntica, la ciència de l'attosegon i la física estadística. En l'ICFO, Maciej Lewenstein dirigeix el grup de Teoria Òptica Quàntica, amb 25 membres que treballen en els temes esmentats.

La seva altra passió és la música d'avantguarda: és un aclamat escriptor i crític de jazz, autor de Polish Jazz Recordings and Beyond.