Nasce nel 1959 a Viareggio (LU), dove ancora oggi vive e lavora. Dopo il liceo scientifico si dedica a svariate esperienze in molti settori della creatività, dalla musica al teatro fino ad approdare al restauro. La sua vera passione resterà tuttavia il disegno, che il padre pittore gli ha trasmesso fin dall'infanzia, trascorsa nel suo studio assaporando gli aromi della trementina, dei colori ad olio e degli inchiostri. Inizia così ad interessarsi alla decorazione e specialmente allo studio del vetro, materiale che lo affascina e lo rapisce. Dal 1986 inizia a concretizzare i risultati delle sue esperienze presentando le prime opere su supporto ligneo dipinto e con inserzioni in vetro fuso, oltre ad alcune sculture polimateriche anch'esse contenenti elementi di fusione vitrea.
Partecipa a varie esposizioni collettive e nel 1997 presenta la sua prima personale. Da allora è attivo soprattutto come pittore e, pur non abbandonando i supporti lignei, si dedica alla produzione di grandi tele. Dal 2000 collabora permanentemente con la Galleria Arte Daniele Luchetta. Simboli, istogrammi, il recupero di una tradizione primitiva come quella dell'Arte africana o australiana, graffiti metropolitani e slogan. Tutto concorre, rielaborato, amalgamato e rigenerato a dare vita ai lavori di Malfatti; complessi anche nella tecnica, vero e proprio segreto di bottega. E' infatti attraverso una alchimia privata e personale, conosciuta solo dall'artista, che sulle tele si sovrappongono carte macerate e oppurtunatamente trattate, straziate, lacerate, ricomposte e incollate che vanno ad unirsi a frammenti di tessuto, di juta, di spaghi e fibre di vetro che si fondono con filamenti e frammenti metallici che rivelano deboli ed intriganti bagliori guizzanti qua e là fra i pigmenti ad olio e le vernici acriliche. Il tutto è trattato ancora con fissativi e vernici che suggellano questo stratificarsi di materiali eterogenei e per questo vitali, mobili, in un pattern fermo, stabile in cui spesso una disposizione a mosaico di macchie colorate o di zone in cui l'artista gioca raffinatamente tono su tono, creano una superficie vibrante, mossa pur nella sua staticità, di sicura e raffinata sintesi espressiva. Certo è difficile collocare l'esperienza di Lorenzo Malfatti all'interno di una corrente, di un movimento o di uno schema catalogatorio, perchè, al di là di alcune consonanze poetiche esteriori con alcuni autori, certo tra i più amati dall'artista, come Bacon, Pollock, Burri, Vedova, solo per citarne alcuni, la sua avventura artistica appare autonoma.
Nel 2007 inizia la collaborazione con Aria art gallery e presenta per la prima volta l’istallazione in vetro con videoproiezione, cuore pulsante della mostra personale “Riflessioni”. Dal marzo 2009 l'artista ha iniziato un progetto di ricerca in collaborazione col NEST National Enterprise for nano Science and nano Technology della Scuola Superiore Normale di Pisa, nell'ambito di uno studio sull'interazione fra LUCE e MATERIA vitrea. In Giugno 2009 l’artista ha presentato una nuova personala presso la nuova sede espositiva Aria art gallery in Borgo Santi Apostoli in Firenze.