Lionetti deed mee aan de Olympische Spelen in Peking (2008), waar ze om de knock-outfase werd verslagen door Bérengère Schuh. Het Italiaanse team eindigde in de kwartfinale. In 2012 deed ze wederom mee aan de Olympische Zomerspelen. In Londen kwam ze samen met Natalia Valeeva en Jessica Tomasi uit in de teamwedstrijd. Het drietal werd in de eerste ronde uitgeschakeld. In het individuele toernooi bereikte Lionetti de finaleronde door in de 1/16-finale de hogergeplaatste Amerikaanse Miranda Leek te verslaan.