En 2011, Lorenzo Baldassarri se proclamó campeón de la Red Bull MotoGP Rookies Cup tras sumar 2 victorias y 6 podios. Dos años después debutó en el Campeonato del Mundo de Moto3™ con el equipo Gresini sin sumar ningún punto, lastrado, sin duda, por su gran envergadura. Este condicionante físico fue clave para saltar en 2014 a Moto2™ junto al mismo equipo. En 2015, en esta ocasión ya en el equipo Forward Racing y al manillar de una Kalex, Baldassarri logró acabar el año entre los diez primeros, al ser 9º con 96 puntos. El italiano, además, terminó la temporada en buena forma con su primer podio en el GP de Australia. En 2016 acabó 2º en Mugello y, finalmente, en Misano conseguiría su primera victoria en el Campeonato del Mundo. Tras terminar 8º en 2016, el italiano encaró su tercera temporada con la misma estructura, donde consiguió dos cuartas posiciones como mayor botín. El 2018 le trajo el paso a la estructura del equipo Pons HP 40 y sus resultados mejoraron considerablemente, logrando una victoria y 4 podios que le permitieron finalizar 5º en la general. En 2019, y con varios de sus rivales de 2018 dando el salto a la categoría reina, arrancó como un rodillo al conquistar 3 de las 4 primeras carreras. Sin embargo, su empuje inicial se iría apagando para acabar el año 7º. En 2020 tampoco sería capaz de encontrar la ansiada regularidad a pesar de su prometedor segundo puesto en Qatar y 2021 marcará su regreso a Forward, en esta ocasión con MV Agusta, pero las cosas no saldrían de la manera esperada y el transalpino perdería su asiento para 2022. Pondría rumbo a WorldSSP, donde se clasificaría segundo bajo los colores del Evan Bros WorldSSP Yamaha Team. Tras un paso muy discreto por WorldSBK con el GMT94 Yamaha al año siguiente, regresaría a WorldSSP en 2024. Comenzaría la temporada sobre la Ducati de Orelac Racing Verdnatura y la terminaría con la Triumph de WRP-RT Motorsport by SKM, ocupando la 21ª posición en el Campeonato. Para 2025, se enfrenta a un nuevo desafío en MotoE™ con el Dynavolt Intact GP MotoE™.