Procedente de un hegelianismo juvenil de tinte marxista --matizado por la afición a otros filósofos, como Platón, Leibniz y Nicolai Hartmann--, Lorenzo, en los años 70 --bajo nuevas influencias, sobre todo las de Frege y Quine--, fue adoptando progresivamente los métodos de la filosofía analítica y de la formalización matemática. De su opción primitiva conservó una creencia en las contradicciones verdaderas (expresada por Hegel en su célebre aserto: contradictio est regula ueri, non-contradictio falsi); sólo que ahora implementada mediante la lógica gradualista o difusa (gracias a las aportaciones de Lukasiewicz, L. Zadeh y da Costa).
Tras regresar a España en 1983, Lorenzo fue profesor de la Universidad de León hasta incorporarse al CSIC en 1987 como investigador científico. En 1992-93 fue investigador visitante en Canberra (Research School of Social Sciences, ANU).
A lo largo de la mayor parte de su itinerario Lorenzo se consagró esencialmente a las dos disciplinas de la lógica y la metafísica, que siempre quiso unir desde una perspectiva de realismo ontológico, teniendo que afrontar ásperas oposiciones desde los paradigmas establecidos, a uno y otro lado de la frontera entre sendas áreas de conocimiento. En aquella época su obra más significativa fue precisamente El ente y su ser: Un estudio lógico-metafísico (1985). En esos años Lorenzo publicó asimismo trabajos de teodicea, filosofía lingüística, teoría del conocimiento e historia de la filosofía (Platón, Leibniz, Nicolás de Cusa), con breves incursiones en otros campos filosóficos. Como rótulo característico de aquella etapa de su trayectoria, Lorenzo acuñó el de ontofántica.
A partir de 1992, las preocupaciones intelectuales de Lorenzo fueron experimentando una paulatina modificación, concentrándose, primero, en la lógica de las normas para después irse consagrando a los problemas fundamentales de la filosofía del Derecho --incluyendo, entre ellos, la lógica de las situaciones jurídicas. Esa reconversión se tradujo en un nuevo recorrido discente --licenciatura (2004) y DEA (2007) en Derecho-- y en su adscripción al área universitaria de filosofía jurídica, a la que pertenece en la actualidad.
Durante estos últimos años, el esfuerzo investigativo de Lorenzo --en gran medida efectuado en colaboración con Txetxu Ausín-- se ha centrado en ahondar en los problemas de la racionalidad jurídica, proponiendo una visión del Derecho como un sistema de normas comprometido, por su propia esencia, a incorporar unos cánones no promulgados, sin los cuales ningún conjunto de prescripciones podría ser un genuino ordenamiento jurídico. Tales cánones constituyen un verdadero Derecho Natural, en la línea del racionalismo clásico. La impronta de Leibniz reaparece aquí en toda su pujanza.
En este nuevo período, su principal obra ha sido el libro Estudios republicanos: Contribución a la filosofía política y jurídica (2009).
Actualmente los dos objetivos primordiales de Lorenzo son:
Fuera del terreno académico, Lorenzo dedica su tiempo libre a
aprender historia y a divagar sobre los
derechos animales y varios temas de actualidad política, entre ellos los referidos a África, continente que lo apasiona.