Lagerlöf vant en olympisk sølvmedalje i skyting under Sommer-OL 1920 i Antwerpen. Han var med på det svenske laget som kom på andreplass på 50 m rifle lagskyting bak USA. De andre på laget var Oscar Eriksson, Sigvard Hultcrantz, Ragnar Stare og Erik Ohlsson. Lagerlöf fikk også en bronsemedalje på stående lagskyting 300 meter armégevær, Danmark vant foran USA.