在第一次世界大戰期間，輕機槍這種新型武器開始大規模地應用在戰場上。由於當時的輕機槍研發經驗較少，早期的輕機槍普遍都有不少缺陷。如法國的紹沙輕機槍就有很多效能缺陷，其採用了長槍管後座的自動方式，這種自動方式會產生猛烈的後坐力，而且增加了自動機的整體質量，導致其射速偏低，可靠性也有很大的問題。另外，當時德軍裝備MG15型輕機槍的重量也是太大，該槍是在MG08重機槍的基礎上改進的，和現代意義上的輕機槍有很大的區別。不過在一戰時期，英軍裝備的劉易斯輕機槍在設計上表現得非常成熟，有很強的前瞻性。
劉易斯輕機槍可以說是一戰時期效能最出色的輕機槍，該槍無論是重量、自動方式、可靠性都很出色。不過劉易斯輕機槍的設計者並不是英國人，該槍是由美國人艾薩克·牛頓·劉易斯設計的。艾薩克·牛頓·劉易斯畢業於西點軍校，在其畢業後一直從事著軍工研發工作，在工作閒暇之餘艾薩克·牛頓·劉易斯一直在研發和探索輕機槍這種裝備，經過多年的研發，終於開發出了劉易斯輕機槍。隨後艾薩克·牛頓·劉易斯開始向美國軍方推銷劉易斯輕機槍，但是由於美國軍方過於保守，認為劉易斯輕機槍沒有多少戰術價值，便拒絕了艾薩克·牛頓·劉易斯的推銷。無奈之下，艾薩克·牛頓·劉易斯決定另尋出路，他辭去了公職，在1913年來到了比利時開辦了一家小型兵工廠。但是由於一戰的爆發，導致比利時隨時都有被德國佔領的風險，於是艾薩克·牛頓·劉易斯轉投英國，並且開始向英國推銷自己的產品。由於英國軍方非常認可劉易斯輕機槍，隨後英國購買了劉易斯輕機槍的生產授權，開始在本國開始量產劉易斯輕機槍，並將該槍作為英軍的制式裝備。
1915年，劉易斯輕機槍正式列裝英軍部隊，在戰場上劉易斯輕機槍表現出色，深受英軍士兵的喜愛。劉易斯輕機槍採用了長行程活塞的自動方式，後世很多的自動武器也採用了這種自動方式。在閉鎖結構上，劉易斯輕機槍採用了槍機迴轉式閉鎖設計，在自動射擊模式下，劉易斯輕機槍的活塞導杆帶動自動運動完成供彈和閉鎖等步驟。劉易斯輕機槍的自動機設計得非常出色，在惡劣環境下該槍也能可靠地工作。劉易斯輕機槍還設計了一個結構複雜的冷卻系統，該槍有一根粗大的散熱筒，從外觀上看這個散熱桶和重機槍的水冷套筒一樣。劉易斯輕機槍的散熱筒是利用氣壓來進行散熱的，該槍在射擊時，其散熱筒前方處於低壓狀態，而散熱筒後方的進氣口處於高壓狀態，在氣壓差下可以將套筒內的熱氣排出，從而起到冷卻的作用。不過儘管設計巧妙，但是劉易斯輕機槍的這套散熱系統的效率還是偏低，在實際使用中效果一般。
劉易斯輕機槍採用的是英國的7.7mm步槍彈，在供彈方式上該槍選擇了彈盤，其容量為47發。劉易斯機槍的彈盤需要透過彈盤上的撥杆來帶動，因此彈盤沒有設計成全封閉的，該槍的彈盤底側直接暴露在外，這要導致劉易斯輕機槍的彈盤很容易進入灰塵等異物，導致出現供彈問題。在一戰時期，劉易斯輕機槍還被當作航空機槍來使用，劉易斯航空機槍就是在劉易斯輕機槍的基礎上簡單改進的，該槍取消了外部的散熱套筒，為了縮減尺寸，取消了原版的木製槍托，改成了一個D型的金屬握把，部分劉易斯航空機槍還配有97發的大彈盤。
在一戰時期，由於英國各大兵工廠的產能有限，劉易斯輕機槍的生產任務也被英國政府外包給了美國薩維奇公司，英國和美國薩維奇公司共生產了近50000挺劉易斯輕機槍。由於劉易斯機槍的結構較為複雜，其零件要求的精度較高，一挺劉易斯機槍的製造成本高達165英鎊，比當時英軍裝備的維克斯重機槍的造價還高65英鎊。隨著需求的不斷增大，英國也開始對劉易斯機槍進行簡化，進行了數次簡化改進後，在1918年一挺劉易斯輕機槍的造價也下降到了25英鎊。1917年，美國決定參加一戰，由於美國準備倉促，導致美國遠征軍的裝備都十分緊缺，尤其是輕機槍方面，為了緩解缺少輕機槍的局面，美國政府向法國購買了一些紹沙輕機槍。但美軍士兵對紹沙輕機槍很不滿意，隨後美國將薩維奇公司生產的劉易斯機槍進行改膛，使用美國的7.62mm步槍彈，並將其列裝給了美國遠征軍。
在一戰結束後，劉易斯機槍在很長的一段時間內都是英軍的制式裝備，劉易斯機槍也出口到了多個國家。在我國軍閥混戰時期，也有少量的地方軍閥曾採購過劉易斯機槍。1935年，布倫機槍成為了英軍的制式武器，該槍也開始替換英軍現役的劉易斯機槍。在二戰時期，英軍不少艦船上的防衛機槍仍是劉易斯機槍，直到二戰結束英軍中仍有不少的劉易斯機槍。
