Nacido en la ciudad uruguaya de Paysandú en marzo de 1989, Lodeiro comenzó su carrera en Nacional, club con el que debutó en julio de 2007 enfrentando al argentino Estudiantes en un amistoso.

En esa primera etapa disputó 79 partidos, en los que obtuvo 47 triunfos, marcó 19 goles y conquistó un Campeonato Uruguayo en la temporada 2008/2009.

Tras más de dos años dejó el Tricolor y fichó por el Ajax neerlandés, club con el que ganó la Eredivise en dos oportunidades y la Copa de Países Bajos en una. Allí fue compañero de su amigo Luis Suárez.

Luego defendió a los brasileños Botafogo y Corinthians, al argentino Boca Juniors y a los estadounidenses Seattle Sounders y Orlando City.

Con el Xeneize ganó el campeonato de la Primera División en la temporada 2015 y una Copa Argentina, mientras que con Seattle Sounders consiguió dos MLS Cup y una Liga de Campeones de la Concacaf.

A medidados del año 2025, Lodeiro regresó a Nacional y pocos meses después ganó una nueva edición del Campeonato Uruguayo luego de que el Tricolor venciera a Peñarol en el Gran Parque Central.

En su segundo período con la camiseta del club en el que comenzó su carrera jugó 38 partidos y consiguió 22 triunfos.

Durante su carrera, Lodeiro también defendió a la selección uruguaya. Disputó 60 encuentros con la Celeste y anotó cinco tantos.

Mundialista en Sudáfrica 2010 y Brasil 2014, jugó también cuatro ediciones de la Copa América y ganó la que se disputó en Argentina en el año 2011. Allí fue titular en un partido y saltó desde el banquillo en otros dos.

Anteriormente, el centrocampista defendió a la selección sub-20 de Uruguay en la Copa del Mundo de Turquía 2009, mientras que en 2012 formó parte del plantel convocado por Óscar Washington Tabárez para disputar los Juegos Olímpicos de Londres.