Nascido em Serrana, no estado de São Paulo, Renan Lodi se juntou ao time juvenil do Atlético Paranaense no ano de 2012. O jogador subiu para a equipe principal no ano de 2016, estreando profissionalmente no dia 13 de outubro, começando como titular numa derrota por 1–0 contra o Grêmio, válida pelo Campeonato Brasileiro.^[2]

No dia 8 de abril 2018, ganhou seu primeiro titulo pelo Atlético, quando o clube conquistou o Campeonato Paranaense.^[3] Já no final do ano, sagrou-se campeão da Copa Sul-Americana sendo um dos destaques do Furacão.^[4]

No dia 28 de junho de 2019, foi anunciada a sua venda ao Atlético de Madrid por 20 milhões de euros (87,5 milhões de reais),^[5] sendo assim a maior venda da história do rubro-negro paranaense e a maior venda de um lateral por um clube brasileiro, ultrapassando Danilo (13 milhões de euros em 2011 para o Porto).^[6]

No dia 7 de julho de 2019, Renan Lodi foi confirmado como novo reforço do Atlético de Madrid, num acordo contratual de seis temporadas.^[7] O jogador chegou ao clube no dia 8 de julho^[8] e realizou sua estreia pouco mais de um mês depois, no dia 18 de agosto. Na ocasião, o Atlético venceu o Getafe por 1–0, em partida válida pela La Liga, mas Lodi acabou sendo expulso após receber dois cartões amarelos.^[9]

Estreou na Liga dos Campeões da UEFA no dia 18 de setembro, atuando num empate por 2–2 contra a Juventus.^[10] Já no dia 23 de novembro, marcou o seu primeiro gol pelo Atlético, num empate por 1–1 contra o Granada, válido pela La Liga.^[11] No dia 30 de dezembro, Renan Lodi foi incluído na Seleção das Revelações da Liga dos Campeões, ao lado do também brasileiro Rodrygo.^[10]

No dia 18 de fevereiro de 2020, em sua primeira partida na fase de mata-mata da Champions, Lodi foi eleito o Man of the Match (Melhor Jogador da Partida) contra o então campeão Liverpool. Na ocasião, os Colchoneros venceram por 1–0 no jogo de ida das oitavas-de-final.^[12]

Em agosto de 2022, após o Atlético de Madrid contratar Sergio Reguilón, Renan Lodi renovou seu contrato até 2026, mas teve seu nome colocado na lista de negociações.^[13] Com isso, o jogador deixou o clube onde fez seis gols e deu 10 assistências em 118 partidas partidas durante três temporadas na Espanha, muitas vezes saindo do banco.^[14]

Renan Lodi foi oficializado como reforço do Nottingham Forest no dia 29 de agosto de 2022, chegando por empréstimo junto ao Atlético de Madrid. O lateral-esquerdo foi negociado na casa dos 5 milhões de euros (£4,24 milhões), com opção de compra ao fim do empréstimo.^[15] Marcou seu primeiro gol pelo clube no dia 9 de novembro, numa vitória por 2–0 contra o Tottenham, em partida válida pela Copa da Liga Inglesa.^[16]

No dia 2 de junho de 2023, foi anunciado que Renan não teria seu empréstimo renovado pelos Notthingham Forest, retornando assim ao Atlético de Madrid.^[17] O jogador encerrou sua passagem pelo clube inglês com 32 partidas, um gol marcado e uma assistência distribuída.^[18]

Em 14 de julho de 2023, o Olympique de Marseille confirmou que havia chegado a um acordo para adquirir Renan Lodi junto ao Atlético de Madrid. O brasileiro foi contratado numa transferência de 13 milhões de euros (70 milhões de reais), com uma cláusula de venda de 20%.^[19]

Lodi encerrou sua passagem pelo Marseille em janeiro de 2024. No total, atuou em 23 partidas em todas as competições, sendo 22 como titular.^[20]

Em 17 de janeiro de 2024, o Al-Hilal, da Arábia Saudita, anunciou a contratação de Renan Lodi junto ao Olympique de Marseille, por cerca de 23 milhões de euros (R$ 122,6 milhões). O jogador assinou contrato válido até o fim do primeiro semestre de 2027.^[21] Em setembro de 2025, rescindiu o contrato após não ser registrado para a disputa do Campeonato Saudita.

Em 24 de dezembro de 2025, o Atlético Mineiro anunciou a contratação de Renan Lodi, após o mesmo ficar livre após rescindir com o Al-Hilal.^[22]

No dia 15 de maio de 2019, Renan Lodi foi convocado por André Jardine para amistosos com a Seleção Brasileira Sub-23, antes da disputa do Torneio de Toulon. No entanto, o Athletico Paranaense pediu a liberação do jogador para a disputa da Recopa Sul-Americana, e Renan acabou sendo desconvocado.^[23]

Lodi foi convocado por Jardine no dia 16 de agosto de 2019, novamente para amistosos com a Seleção Olímpica. No entanto, não foi liberado pelo Atlético de Madrid.^[24]

Em setembro de 2019, após não chegar a atuar pela Seleção Sub-23, Renan Lodi foi convocado por Tite para a Seleção Brasileira principal. Realizou sua estreia no dia 10 de outubro, entrando no decorrer da partida contra o Senegal.^[25] Já no dia 19 de novembro, na vitória por 3–0 contra a Coreia do Sul, Lodi atuou como titular e deu suas primeiras assistências, uma para Lucas Paquetá e outra para Danilo.^[26]

No dia 9 de junho de 2021, o jogador foi um dos 24 convocados por Tite para a disputa da Copa América realizada no Brasil.^[27]

Renan Lodi deu uma assistência para Roberto Firmino fazer o primeiro gol do Brasil na vitória por 2–1 sobre a Colômbia, na penúltima rodada da fase de grupos.^[28] A Seleção chegou à final da competição contra a Argentina, no dia 10 de julho, mas Lodi acabou cometendo uma falha crucial ao não marcar Ángel Di María, autor do único gol da vitória por 1–0. Com esse triunfo, os argentinos voltaram a levantar um título oficial após 28 anos.^[29]

Atualizadas até dia 16 de novembro de 2023^{[carecede fontes?]}