Matthäus begon zijn carrière bij FC Herzogenaurach, en het werd serieus in 1979 bij Borussia Mönchengladbach in de Bundesliga. Later ging hij spelen voor Bayern München (1984-1988 en 1992-2000, zeven landstitels, driemaal Duitse beker, tweemaal de UEFA-Cup (1991, 1996), Internazionale Italië (1988-1992, kampioen in 1989), en uiteindelijk bij de MetroStars in de AmerikaanseMajor League Soccer (2000). Oorspronkelijk was hij middenvelder. Later, toen hij in de dertig was, ging hij libero spelen.
Dieptepunt van zijn carrière was de Duitse bekerfinale in 1984 tussen Borussia Mönchengladbach (met Matthäus) en Bayern München (de, zo was bekend geworden, nieuwe club van Matthäus). Dit zou zijn laatste wedstrijd voor Borussia worden. Bij de beslissende penaltyserie miste Matthäus, en verloor zo voor Borussia de wedstrijd.
Een ander dieptepunt voor hem is het feit dat Matthäus gedurende zijn loopbaan geen Europacup I heeft gewonnen. Hij speelde mee in de spectaculaire Champions League finale van 1999 te Nou Camp, Barcelona: Bayern München – Manchester United (1-2). Bayern stond na 90 minuten voor met 1-0, maar in de blessuretijd maakten Ole Gunnar Solskjær en Teddy Sheringham van Manchester United er 2-1 van. Matthäus was in de 86ste minuut reeds gewisseld.
Nationaal elftal Duitsland
Matthäus speelde in totaal 25 wedstrijden op vijf WK's: 1982, 1986, 1990, 1994 en 1998. Hij was hiermee recordhouder van het aantal gespeelde wedstrijden op een WK, totdat Lionel Messi door zijn optreden in de finale van 2022 zijn 26e wedstrijd op een WK speelde.[1] Ook was hij lange tijd de enige veldspeler die op vijf WK's in actie kwam, maar Lionel Messi, Cristiano Ronaldo en Andrés Guardado kwamen allen ook in actie op vijf verschillende WK's (2006, 2010, 2014, 2018 en 2022).
Matthäus won ook het EK 1980, en speelde op de vier EK's 1980, 1984, 1988, 2000 (niet 1992 en 1996). Hij stopte in 2000 – in De Kuip na een 0-3-verlies tegen Portugal – met 150 interlands en 23 doelpunten voor het Duitse elftal, en in totaal vijf (gele) kaarten.
In Nederland maakte hij zich bijzonder impopulair tijdens het WK van '86. Aanleiding was de wedstrijd Duitsland-Denemarken, toen hij de destijds voor PSV spelende Frank Arnesen een rode kaart bezorgde door te simuleren dat deze een overtreding tegen hem had begaan. Later smeerde Matthäus ook Mark van Bommel een rode kaart aan door zich na een speels duwtje te laten vallen (Bayern-PSV, 1999).
Per 1 februari2006 was hij trainer van Clube Atlético Paranaense in Brazilië, waar hij al snel ontslag nam ondanks slechts één wedstrijd niet gewonnen te hebben. Kort daarvoor was hij voor dertig dagen geschorst wegens belediging van een scheidsrechter. In mei van dat jaar werd hij trainer samen met Giovanni Trapattoni bij het OostenrijkseRed Bull Salzburg, waarmee hij in het seizoen 2006/2007 de landstitel won. In juni 2007 werd hij echter door de club ontslagen. Met ingang van juli 2008 was hij aangesteld als trainer van de Israëlische club Maccabi Netanya. In het najaar van 2010 volgde hij Stanimir Stoilov op als bondscoach van Bulgarije. Na negen duels hield Matthäus het in september 2011 voor gezien bij de Bulgaren.
Interlands Bulgarije onder leiding van Lothar Matthäus