后，前秦因战败而国乱，长安亦构乱，吕绍等人于是出奔仇池，直至麟嘉元年（389年）才到后凉，甫称三河王的吕光遂立吕绍为世子。龙飞元年（396年），吕光立其为太子。吕绍唯一一次有记载的亲自指挥的军事行动在龙飞四年（399年），当时他与庶兄吕纂攻打北凉天王段业，段业求助于南凉天王秃发乌孤。秃发乌孤的弟弟秃发利鹿孤率援军赶到，吕绍和吕纂只得撤退。同年年末，吕光病重，立吕绍为天王，以吕纂为太尉，吕弘为司徒，临终前叮嘱吕绍说：「如今三寇（乞伏干归、段业和秃发乌孤）未平，我死之后，吕纂带领军队，吕弘治理朝