Il débute sa carrière à l'Opéra de Liège dans Les Contes d'Hoffmann et Don Carlos. En 1998, il est désigné comme représentant belge des jeunes ambassadeurs du chant lyrique pour une série de concerts au Canada. C'est à Montréal et Ottawa qu'il se fera remarquer par le Directeur artistique du Théâtre de Giessen en Allemagne, qui lui offrira un contrat de soliste de deux ans, au cours desquels il chantera, en 2000 et 2001, le rôle-titre du Faust de Spohr, Enée dans Didon et Énée de Purcell, le père dans Hänsel et Gretel de Humperdink, Merlier dans L'Attaque du moulin de Bruneau, ou encore Figaro dans Le Barbier de Séville de Rossini.
Il est par la suite sollicité par les Jeunesses Musicales Allemandes pour interpréter le rôle du Prince Ottokar dans le Freischütz de Weber à l'occasion du Festival de Weikersheim. La suite de sa carrière l'amènera à aborder les rôles de Mathieu, dans André Chénier de Giordano à l'Opéra Royal de Liège et de Giorgio Germont dans La Traviata de Verdi lors d'une tournée de 24 représentations dans toute la France en 2002, rôle qu'il reprendra l'année suivante au Théâtre d'Aix-la-Chapelle. Ainsi que le rôle de Scarpia dans Tosca de Puccini.
Tout au long de sa carrière il se produit dans les théâtres et les festivals de l’Europe tout entière (Théâtre d'Erfurt, Théâtre d'Aix-la-Chapelle, Opéra d'Anvers, Théâtre de la Monnaie de Bruxelles, Opéra d'Avignon, Festival Massenet à Saint-Étienne, Opéra de Wallonie...) dans des rôles aussi variés que Zar (Zar und Zimmermann), Barbe-Bleue (Ariane et Barbe-Bleue), Figaro (Le Barbier de Séville), Fra Melitone (La Forza del Destino), Starveling (Le songe d'une nuit d'été), Tonio (Paillasse) ou Le Jongleur de Notre-Dame.
Lionel Lhote s'est distingué lors de nombreux concours nationaux et internationaux : il est finaliste de l'audition 2005 du Centre de Promotion Lyrique (Studio de la Bastille à Paris), et lauréat du Concours International Reine Elisabeth 2004, qui lui décerne en plus de son Prix, le Prix du Public.
Baryton d'opéra, il affectionne particulièrement les œuvres mozartiennes, tout en gardant une attirance très spontanée pour les répertoires français et italien. Marcello, dans La Bohème, Sharpless, dans Madame Butterfly, Valentin, dans Faust, Guglielmo dans Così fan tutte, le Comte, dans Le Nozze di Figaro, Figaro, dans Le Barbier de Séville, Lord Enrico Ashton, dans Lucia di Lammermoor et le Docteur Malatesta, dans Don Pasquale ainsi que le Marquis de Posa dans Don Carlos.
Parmi ses interprétations les plus récentes et ses projets à venir on peut noter, Cecil dans Maria Stuarda à l’Opéra de Lyon et au Théâtre des Champs-Elysées, dirigé par Evelino Pido ; Werther à La Monnaie de Bruxelles et à l’Opéra national de Lyon ; Les Troyens à l’Opéra National du Rhin, Monsieur Choufleuri, Don Quichotte et Lucia di Lamermoor à La Monnaie de Bruxelles ; Don Giovanni (Leporello) au Vlaamse opera ; Papageno dans La Flute enchantée à l’opéra de Monte Carlo ; La Damnation de Faust avec l’Orchestre National de Lyon sous la direction de Krivine ; Lodoïska et Cenerentola à Bruxelles, puis à Avignon.