Lilo Allgayer lernte das Fechten beim FC Offenbach unter dem Fechtmeister Fritz Gazzera, der sie bis zum Zweiten Weltkrieg trainierte. Sie gewann die deutschen Meisterschaften im Florettfechten der Jahre 1940, 1942 und 1943. 1937, 1938 und 1942 wurde der FC Offenbach zusätzlich Mannschaftsmeister in dieser Disziplin. Außerdem nahm sie an den Fechtweltmeisterschaften 1937 teil, bei denen Deutschland eine Silbermedaille gewann.