À 13 ans, il déménage avec sa mère à New York. Il a fait ses études à l'Admiral Farragut Academy (une école militaire). Lorenzo Lamas projette ensuite de poursuivre des études à l'université de Californie pour devenir vétérinaire. Entre temps, il part voir son père qui est sur le tournage du film The Cheap Detective et c'est là qu'il décide de devenir comédien. Il va étudier au Tony Barr actors studio. À 19 ans, il décroche le rôle de Tom Chisum dans le film
Grease. Ensuite, il poursuivra une carrière à la télévision notamment dans la série Falcon Crest où il reste 9 ans.
Lorenzo Lamas a étudié le Tae Kwon Do (il est ceinture noire) et il se met alors à tourner dans des films d'actions tels que CIA Nom de code: Alexa, Le maître d'arme, Arnaque sanglante...
En 1992, il joue dans la série TV Le Rebelle où ses connaissances en arts martiaux lui seront bénéfiques.
Il devient pilote privé certifié pour les besoins de la série TV Air America.
Lorenzo Lamas poursuit en parallèle une carrière d'acteur, réalisateur et producteur.
De 2004 à 2007, il a joué le rôle d'Hector Ramirez dans plus de 300 épisodes de Amour, Gloire et Beauté.
En 2009, il est la star de sa propre émission de télé réalité, Leave it to Lamas. Cette émission met en scène sa vie et toute sa famille.
Lorenzo Lamas a été marié quatre fois :
- Shauna Sand, du 27 avril 1996 jusqu'à leur divorce le 8 octobre 2002.
- Kathleen Kinmont de 1989 à 1993
- Michèle Smith de 1983 à 1985
- Victoria Hilbert de 1981 à 1982
L'acteur a eu 6 enfants :
- 3 filles avec Shauna Sand
- 1 garçon et 1 fille avec Michèle Smith
- 1 fille avec l'actrice Daphné Ashbrook
En novembre 2009, à 52 ans, il rencontre Shawna Craig, 23 ans, le 10 février 2010, ils annoncèrent leurs fiançailles et leur futur mariage.
Grand passionné de moto, il a sa propre compagnie appelée Lorenzo Motos.