Elle commence le cyclisme à l'âge de neuf ans. Elle fait alors du cyclo-cross comme son frère. Elle intègre ensuite l'école TopSport qui combine la pratique du sport aux études. Le cyclo-cross n'étant pas une discipline olympique, condition nécessaire pour faire partie du cursus, elle s'oriente vers la route et la piste[1],[2].
Début , Lotte Kopecky remporte le Trofee Maarten Wynants au sprint. Aux championnats d'Europe espoirs sur piste, elle remporte les titres en course aux points et l'omnium. Durant la course en ligne des Jeux olympiques de Rio, elle est la première à attaquer et creuse une écart de plus de deux minutes sur le peloton. L'Allemande Romy Kasper est un temps en poursuite, mais elle ne parvient pas à boucher l'écart. Elle est finalement reprise par un groupe de poursuivantes peu avant l'ascension du Grumari où un regroupement général s'opère. Fin septembre, elle remporte les classements de la meilleure jeune et de la meilleure Belge du Tour de Belgique[4],[2].
Aux championnats d'Europe, elle se classe troisième de l'omnium et surtout remporte le tout premier titre de la course à l'américaine avec Jolien D'Hoore.
Au Circuit Het Nieuwsblad, Ellen van Dijk et Elisa Longo Borghini s'échappent après le Paterberg. Un premier groupe de poursuite est constitué d'Elena Cecchini, Lotte Kopecky, Christine Majerus et Gracie Elvin, mais le peloton le reprend. Les deux coureuses de tête comptent alors une minute et demi d'avance. Le Molenberg permet à un nouveau groupe de poursuite de prendre le large. Il comprend Lotte Kopecky, Lucinda Brand, Chantal Blaak, Annemiek van Vleuten et Amanda Spratt. La jonction avec la tête s'opère à seize kilomètres de l'arrivée. Le groupe se scinde immédiatement. Annemiek van Vleuten, Amanda Spratt et Lotte Kopecky sont distancées. Si les deux premières finissent par rentrer, ce n'est pas le cas de la dernière. Elle se classe finalement onzième[5].
Au Drentse 8, elle se classe deuxième du sprint derrière Chloe Hosking. Au Tour des Flandres, Katarzyna Niewiadoma accélère sur les pentes du Kanarieberg et provoque une sélection importante. Lotte Kopecky se trouve dans le groupe de tête et parvient à s'y maintenir jusqu'à l'arrivée. Elle se classe cinquième du sprint[6],[7]. Aux championnats du monde sur piste de Hong-Kong, elle devient la première championne du monde de la course à l'américaine de l'histoire en duo avec Jolien D'Hoore.
Peu avant les championnats du monde sur route, elle doit annoncer son forfait à cause d'une déchirure à la cuisse[8].
Saison 2018
En mars, alors qu'elle compte défendre son titre de championne du monde de la course à l'américaine, elle chute à l'entraînement et se blesse au coude. Elle doit renoncer à la compétition[9]. Plus tard dans le mois, son équipe annonce qu'elle sera indisponible plusieurs semaines des suites de cette blessure.
Sur le Tour d'Italie, elle signe trois tops 10 avant de s'adjuger la 7e étape, sa première victoire World Tour[12]. Elle décroche ensuite le titre de championne de Belgique en ligne. À Gand-Wevelgem, elle est dans le groupe de tête après le mont Kemmel. La victoire se joue au sprint. Amy Pieters lance le sprint. Lotte Kopecky, dans sa roue, se trouve obligée de lancer le sien assez tôt avec Jolien D'Hoore dans l'aspiration. Cette dernière n'a pas de peine à remonter et à s'imposer. Lotte Kopecky est deuxième[13]. Au Tour des Flandres, elle se maintient en tête avec les meilleures. Dans le sprint pour la deuxième place, Chantal Blaak étant échappée, elle est seulement devancée par Amy Pieters. Elle est donc troisième de la course[14]. Elle est ensuite troisième du sprint, après le déclassement de Jolien D'Hoore, des Trois Jours de La Panne derrière Lorena Wiebes et Lisa Brennauer[15].
Elle signe chez Liv Racing en octobre 2020 pour la saison 2021[16].
Elle confirme sa domination sur le cyclisme belge en remportant les titres nationaux sur route et en contre-la-montre. Au Tour de Belgique, Lotte Kopecky, sous les couleurs de la Belgique, est quatrième du prologue[22]. Sur la deuxième étape, elle est échappée, mais crève. Elle est troisième de l'étape[23]. Dans l'ultime étape, Lotte Kopecky se montre la plus rapide dans le mur de Grammont. Elle gagne l'étape et le classement général[24].
Aux championnats du monde sur piste, Lotte Kopecky remporte le titre en course aux points. Elle est également deuxième de l'omnium et de la course à l'élimination.
Aux Strade Bianche, Lotte Kopecky, déjà échappée avec Annemiek van Vleuten dans le dernier secteur gravier, se dispute la victoire avec celle-ci dans la montée finale. Elle bat la Néerlandaise dans un sprint atypique[27]. Elle est quatrième de Gand-Wevelgem.
Au Tour des Flandres, Van Vleuten et Kopecky se détachent dans le Paterberg. Van den Broek-Blaak revient ensuite. Reusser attaque immédiatement, mais Van Vleuten est attentive. Van den Broek-Blaak contre, Van Vleuten doit de nouveau réagir. Elle est accompagnée de Kopecky. Van den Broek-Blaak donne le rythme à ce trio jusqu'à l'arrivée. Lotte Kopecky s'impose facilement au sprint devant Van Vleuten[28]. À Paris-Roubaix, sur le secteur d'Auchy les Orchies, Lotte Kopecky attaque avec Marta Bastianelli. Elles sont rapidement rejointes par Lucinda Brand. Elles sont reprises plus loin. Elisa Longo Borghini sort à Templeuve seule. Dans le carrefour de l'arbre, Kopecky donne ses dernières forces et distance ses adversaires. Elle est cependant revue. Elle remporte finalement le sprint pour la seconde place[29].
Au Tour de Burgos, Lotte Kopecky gagne la première étape au sprint[30]. En juin, elle conserve son titre national en contre-la-montre.
Au Tour d'Italie, Lotte Kopecky se classe quatrième du contre-la-montre inaugural[31]. Elle est seulement devancée par Marianne Vos dans le sprint de la sixième étape. Au Tour de France, elle est troisième des sprints des première et sixième étapes.
2023 : championne du monde sur route, doublé au Tour des Flandres, 2e du Tour de France
Au Circuit Het Nieuwsblad, Lotte Kopecky accélère dans le mur de Grammont. Elle revient sur la tête de course avant de partir seule dans le Bosberg et de s'imposer[32]. Aux Strade Bianche, elle part dans Le Tolfe, opère la jonction sur Vollering sortie auparavant. Elles se départagent au sprint, Kopecky est deuxième[33]. Elle remporte la Nokere Koerse portée par le souvenir de son frère Seppe décédé le week-end précédent avec la volonté de lui rendre hommage[34]. Elle réalise le doublé au Tour des Flandres après s'être isolée dans le vieux Quaremont[35]. Elle est deuxième de l'Amstel Gold Race[36]. En mai, elle gagne le Tour de Thuringe. Elle conserve également ses titres nationaux en Belgique.
Elle participe au Tour de France et y remporte la première étape ainsi que le maillot jaune. Kopecky garde le maillot jaune sur ses épaules jusqu'à l'avant dernière étape du Tour avec l'ascension du col du Tourmalet qu'elle finit à une surprenante sixième place[37]. À l'issue de la dernière étape, une épreuve contre-la-montre à Pau, Kopecky finit deuxième du classement général et première du classement par points, le maillot vert[38].
Lors des Championnats du monde de cyclisme UCI 2023 à Glasgow, sur la piste, Lotte Kopecky emporte les épreuves de course à l'élimination et de la course aux points[39]. Sur route, elle s'impose en solitaire après avoir contrôlé et dominé la course[40]. Il y avait 50 ans qu'une Belge (Nicole Vandenbroeck en 1973) n'avait plus remporté ce titre mondial. En septembre, elle gagne deux étapes et le classement général du Simac Ladies Tour. Elle termine la saison à la deuxième place mondiale et à la troisième de l'UCI World Tour.
2024 : n° 1 mondial, championne du monde sur route, championne d'Europe du clm, Paris-Roubaix
Lotte Kopecky commence l'année 2024 par cinq courses dans lesquelles elle remporte trois victoires et deux deuxièmes places. Sa première victoire de la saison se situe au sommet du Jebel Hafeet, arrivée de la 3e étape du Tour des Émirats arabes unis dont elle remporte le classement général. Le 24 février, elle termine deuxième dans un sprint à quatre, battue par Marianne Vos au Circuit Het Nieuwsblad. Le 2 mars, elle gagne pour la seconde fois les Strade Bianche, parvenant à lâcher Elisa Longo Borghini à 700 mètres de l'arrivée à Sienne. Onze jours plus tard, elle remporte en solitaire la Nokere Koerse pour un doublé consécutif. Au Tour des Flandres, elle est mal placée dans le Koppenberg et doit se contenter de la cinquième place[41]. Le 31 mars, elle gagne Paris-Roubaix, remontant ses adversaires lors d'un sprint à six. Le 23 avril, elle devient numéro 1 au classement mondial UCI. En juin, elle remporte l|es deux premières étapes ainsi que le classement général et le classement par points du Tour de Grande-Bretagne. Les 20 et 23 juin, elle reconduit une fois de plus ses titres de championne de Belgique de contre-la-montre et sur route. En juillet, elle participe au Tour d'Italie. Elle y remporte la 5e étape à Foligno, le classement par points et termine deuxième du classement général à 21 secondes d'Elisa Longo Borghini.
Lors du contre-la-montre des Jeux olympiques de Paris, elle chute sur le sol mouillé et se classe à la sixième place à 24 secondes de la médaille de bronze. Huit jours plus tard, le 4 août, elle décroche cette médaille de bronze en terminant troisième de la course en ligne des JO. Le 11 août, dernière journée des JO, elle rate une seconde médaille de ce métal en terminant 4e sur piste lors de l'omnium. Le 11 septembre, elle obtient le titre de championne d'Europe du contre-la-montre au terme des 31,2 km au programme entre Heusden-Zolder et Hasselt. Elle y devance Ellen van Dijk et Christina Schweinberger.
Lors des Championnats du monde de cyclisme sur route 2024, à Zurich, elle s'impose au sprint pour remporter son deuxième titre de championne et la tunique arc-en-ciel. Tout d'abord mise en difficulté lors de l'ascension, elle parvient à recoller le groupe de tête pour passer la ligne en première devant l'américaine Chloé Dygert et l'italienne Elisa Longo Borghini. Le 5 octobre, elle arrive en compagnie de Marianne Vos pour le gain du titre de championne du monde de gravel à Louvain mais elle est battue par la Néerlandaise.