Entre el 1665 i el 1667 actuà com a violinista a la capella reial de Nàpols, on possiblement conegué el violinista Nicola Matteis, la tècnica del qual assimilà. El 1667 cantà en la producció de Scipione affricano de F. Cavalli. Entre el 1668 i el 1677 residí a Roma, on es relacionà amb els músics més prestigiosos del moment, entre els quals hi havia el castrat Giovanni Francesco Grossi i el compositor Alessandro Stradella. Des del 1673 estigué al servei de Cristina de Suècia com a violinista virtuós i com a director musical de l’orquestra de corda de la reina. Viatjà esporàdicament a Londres i a Viena abans d’instal·lar-se definitivament a Milà, on es representaren algunes de les seves òperes, compostes en estil venecià. Fou un dels violinistes més brillants del seu temps i és considerat per la tradició com el primer mestre de violí que tingué F. Geminiani. Les poques obres per a violí conservades de Lonati es caracteritzen pel seu estil audaç i fluid, i per una escriptura melòdica brillant. Les seves cantates, en estil romà, són extenses, variades i amb una força expressiva que les equipara a les de Stradella i A. Scarlatti.