Починав залучатися до тренувань і матчів першої команди вже в сезоні 2006/07, але дебютував за неї тільки в 2010 році, коли «Емполі» виступало у Серії В. З сезону 2012/13 Лоренцо став твердим гравцем основи рідного клубу і у сезоні 2013/14 він вніс вагомий внесок повернення тосканців у Серію А. 31 серпня2014 року відбувся його дебют у Серії А у матчі проти «Удінезе»[1]. Всього в рідній команді провів шість сезонів, взявши участь у 159 матчах чемпіонату.
23 травня2016 року Лоренцо за 10 млн. євро перейшов у «Наполі»[2], підписавши чотирирічний контракт[3], де знову став виступати під орудою Мауріціо Саррі, з яким тривалий час працював у «Емполі». Протягом наступних двох років з'являвся на полі у складі неаполітанської команди лише епізодично.
Сезон 2018/19 провів в оренді у «Сампдорії», де гравцем основного складу не став, проте отримував суттєво більше ігрового часу. Влітку 2019 року повернувся до «Наполі».
Не провівши протягом другої половини 2019 року за неаполітанську команду жодної гри, в січні 2020 року повернувся до «Сампдорії» на умовах оренди з обов'язковим подальшим викупом за 2,5 мільйони євро.
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 3 серпня 2016. Процитовано 2 вересня 2016.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)