Dank seiner guten Leistungen mit dem unterlegenen Wagen in der Saison 1979 bot ihm Colin Chapman einen Vertrag beim Team Lotus für die Saison 1980 an. Das beste Resultat in seiner ersten Saison bei Lotus war der zweite Platz beim Großen Preis von Brasilien. Die Weltmeisterschaft schloss er mit 13 Punkten als Siebter ab. 1981 fuhr de Angelis auf Platz acht in der Fahrerweltmeisterschaft mit 14 Punkten. 1982 gewann er in Österreich mit einem Vorsprung von 0,05 Sekunden auf Keke Rosberg seinen ersten Grand Prix. Mit 23 Punkten wurde er in der Weltmeisterschaft Neunter.