Le Sage se educó inicialmente en el Colegio de Ginebra, donde trató con Jean-André Deluc. Además de filosofía, estudió matemáticas con Gabriel Cramer, y física con Calendrini. Luego decidió estudiar medicina en Basilea, donde también dio cursos privados de matemáticas. Más tarde abandonó Ginebra para continuar sus estudios de medicina en París. Al regresar a Ginebra, trató de trabajar como médico, pero la autorización le fue denegada porque su padre había nacido en Francia. Contra la voluntad de su padre, Le Sage decidió consagrarse a la matemática y particularmente a investigar los mecanismos de la gravedad. Trató infructuosamente de obtener un cargo de profesor de matemáticas en Ginebra.
En 1753 aparece la primera referencia escrita a un sistema capaz de enviar mensajes a distancia usando la electricidad: una carta publicada en Scot´s Magazine firmada por C.M. (inciales que se cree que eran de Charles Marshall), donde se describe un telégrafo formado por veintiséis hilos, cada uno correspondiente a una letra del alfabeto. Pero en esa época no estaban aún maduras las condiciones técnicas y económicas para la telegrafía eléctrica, y hubo que esperar más de ochenta años para que se patentaran los primeros telégrafos.
En 1774 Le Sage propuso un sistema de telegrafía eléctrica basado en la propuesta de C.M y utilizando botellas de Leyden como fuente de energía (mediante frotamiento manual). La idea era simple aunque costosa de llevar a la práctica. El aparato quedó en el prototipo y lo más lejos que llegó a transmitir fue de una habitación a otra. Pero fue el primer paso para la creación de la telegrafía moderna.
Le Sage dio cursos privados de matemática, y sus alumnos fueron sumamente impresionados por su personalidad. Fue correspondiente de la Academia de Ciencias de París y también miembro foráneo de la Royal Society de Londres. Le Sage murió a los 79 años en Ginebra.
