Советский военачальник. Генерал-лейтенант (1943). Герой Советского Союза (1.7.1945). Родился 9(21).3.1898 в деревне Труново, ныне Тверской области. Член КПСС с 1920. В Советской Армии с 1918. Окончил 1-е Петроградские пехотные курсы (1920), Военную академию им. М. В. Фрунзе (1925) и оперативный факультет этой же академии (1932). Участник 1-й мировой войны. В Гражданскую войну командиром взвода участвовал в боях с белогвардейцами в Эстонии и под Петроградом. С 1925 начальник штаба стрелкового полка, затем начальник оперативной части и начальник штаба дивизии, с 1932 работал в Штабе РККА (с 1935 — Генштаб). С 1936 командир стрелкового полка, с 1937 начальник Военной академии Генштаба. С 1940 начальник штаба 11-й армии, в этой должности вступил в Великую Отечественную войну. С мая 1942 начальник штаба Северо-Западного фронта, затем 1-й гвардейской армии. С января 1943 последовательно командовал 5-й танковой, 12, 6 и 46-й армиями на Юго-Западном, 3-м и 2-м Украинских фронтах. Войска под командованием Шлёмина приняли участие в Сталинградской битве, Донбасской, Никопольско-Криворожской, Березнеговато-Снигирёвской, Одесской, Ясско-Кишинёвской, Дебреценской и Будапештской операциях, за успешные боевые действия 15 раз отмечались в приказах Верховного Главнокомандующего. За умелое управление войсками и проявленное при этом героизм и мужество Шлёмину присвоено звание Героя Советского Союза. После войны начальник штаба Южной группы войск, с апреля 1948 заместитель начальника Главного штаба Сухопутных войск — начальник оперативного управления, с июня 1949 начальник штаба Центральной группы войск. В 1954—62 старший преподаватель и заместитель начальника кафедры Военной академии Генштаба. С 1962 в запасе. Награждён 3 орденами Ленина, 4 орденами Красного Знамени, 2 орденами Суворова 1-й степени, орденами Кутузова 1-й степени, Богдана Хмельницкого 1-й степени и медалями. Скончался 10.1.1969 в Москве.