Lorentzen tok ettårig agronomutdannelse ved Vestfold Landbruksskole 1975–1976. Han studerte deretter historie og samfunnspolitikk ved Oppland distriktshøgskole, og senere filosofi ved Universitetet i Bergen og litteraturvitenskap ved Universitetet i Oslo. Han ble dr. art. i litteraturvitenskap i 1997, med avhandlingen om mannsfigurer hos Hamsun, Strindberg og Garborg.