Ο Αδριανός Γολέμης μεγάλωσε στη Λάρισα, σπούδασε Ιατρική στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και ακολούθησε το διεπιστημονικό Master για το Διάστημα στο International Space University (ISU) στη Γαλλια.

Έζησε και εργάστηκε για 1 χρόνο σε πλήρη απομόνωση στο Σταθμό Concordia στην Ανταρκτική. Εκεί εκτέλεσε Ευρωπαϊκά πειράματα που μελετούν πώς αντιδρά το σώμα και η ψυχολογία μας σε ακραίες συνθήκες διαβίωσης, όπως και στο Διάστημα. Στη συνέχεια εργάστηκε για το γαλλικό Ινστιτούτο Διαστημικής Ιατρικής και Φυσιολογίας «MEDES» πάνω σε κλινικές μελέτες που προσομοιάζουν τις δυσκολίες για τον ανθρώπινο οργανισμό στο Διάστημα.

Κατέχει τη θέση του Επικεφαλής Ιατρού Αστροναυτών (Lead Flight Surgeon) στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA), παρακολουθώντας την υγεία τους στη Γη και κατά τις αποστολές τους στο Διάστημα. Διατελεί συνεργάτης, σε εθελοντική βάση, του Ελληνικού Κέντρου Διαστήματος (ΕΛΚΕΔ).

Το 2022 αποτέλεσε τον πρώτο Έλληνα που περνά με επιτυχία και τα έξι στάδια της διαδικασίας επιλογής νέων αστροναυτών του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), πετυχαίνοντας επίδοση top 0,1% ανάμεσα σε 22500 αιτούντες – κάτι που παρέχει στην Ελλάδα τη δυνατότητα να εκπροσωπηθεί για πρώτη φορά στην ιστορία της σε ερευνητική αποστολή στο Διάστημα. Εκλέχθηκε ακολούθως αντεπιστέλλον μέλος της Διεθνούς Ακαδημίας Αστροναυτικής (International Academy of Astronautics – IAA).

Aσχολείται με την αστροφωτογραφία και τις καταδύσεις, είναι πιλότος μικρών αεροσκαφών και συμβάλλει στην προώθηση της σημασίας της επιστήμης με περίπου 200 δημόσιες παρουσιάσεις ή συνεντεύξεις (πολλές σε σχολεία).