15岁生日的当天，洛伦佐刚参加完2002西班牙赫里兹站练习赛的第二天，他就公开出现在德尔比赛道上，成为参加世界锦标赛最年轻的选手，创造了一个有史以来不太可能被打破的记录，要知道，大奖赛规定的参赛者最低年龄是15岁。

2003赛季，在巴西的里约热内卢站，洛伦佐获得职业生涯第1个125cc冠军；2004年，他取得125cc的3次胜利；2005年正式进级250cc，在他的“处女赛季”，就凭借福尔图纳-本田，取得了4个杆位并6次登上领奖台。

2006年，这位来自西班牙马略卡岛的年轻车手加盟阿普里亚车队。他以8次胜利和10次杆位的记录，回馈了媒体对他实力的盛赞。最终他得以在当年瓦伦西亚站最后一场激动人心的比赛中荣升冠军。

2007年，20岁的洛伦佐度过了赛车生涯中另一个辉煌的年份，他以9次由杆位出发并获全胜的战绩，稳坐250cc级别冠军。截止此时，洛伦佐已经是连续两届250cc世界冠军得主，并且在这两年中多次打破世界记录。