Fra 2012 kjørte Lotterer i det nyopprettede FIA World Endurance Championship, hvor han kjørte for Audi Sport Team Joest i en ny Audi R18 e-tron quattro. Teamet vant mesterskapet, og tok også en ny seier på Le Mans, hvor Lotterer igjen kjørte sammen med Fässler og Tréluyer. Samme team tok i 2013 andreplass i WEC-mesterskapet, og femteplass på Le Mans, men de tre kom sterkt tilbake med en ny Le Mans-seier 2014-løpet.