2016 wurde Lotte Kopecky für die Straßen-Wettbewerbe der Olympischen Spiele in Rio de Janeiro nominiert. Im Einzelzeitfahren sowie im Straßenrennen war sie mit 20 Jahren die jüngste Starterin. Nach einer Alleinfahrt an der Spitze über 65 Kilometer mit einem zeitweisen Vorsprung von bis zu vier Minuten belegte sie Platz 45 im Straßenrennen; dadurch war sie anderthalb Stunden prominent im Fernsehen zu sehen. Im Zeitfahren wurde sie 21. Im selben Jahr holte Kopecky ihren ersten Titel in der Elite, als sie gemeinsam mit Jolien D’hoore bei den Bahn-Europameisterschaften die Goldmedaille im erstmals für Frauen ausgetragenen Zweier-Mannschaftsfahren wurde. Im Jahr darauf errangen die beiden Sportlerinnen gemeinsam den WM-Titel in dieser Disziplin.