קריירת הכדורגל של לבנדובסקי החלה במועדונים פולניים מקומיים. הוא יצא מהאקדמיה לנוער של ז'ניץ' פרושקוב ב-2006 והפך לליבה של הקבוצה עם הופעות ניקוד פוריות בשתי עונות רצופות. לאחר המעבר ל-Lech Poznań ב-2008, הוא עזר לקבוצה להתחרות בתחרויות אירופיות וזכה במגף הזהב של Ekstraklasa הפולני בעונת 2009-10. ב-2010 עבר לבנדובסקי לבונדסליגה כדי להצטרף לבורוסיה דורטמונד, ופתח במסע שלו בליגות הבכירות באירופה. בתקופתו בדורטמונד, הוא זכה בשתי תארי בונדסליגה רצופות, וכבש ארבעה שערים במשחק אחד מול ריאל מדריד בחצי גמר ליגת האלופות ב-2013, רגע קלאסי בהיסטוריה של ליגת האלופות, שעזר לדורטמונד להגיע לגמר.
ב-2014, לבנדובסקי הצטרף לבאיירן מינכן בהעברה חופשית, ונכנס לתקופת השיא של הקריירה שלו. במשך 8 עונות בבאיירן, הוא זכה באליפות הבונדסליגה 8 פעמים ברציפות. בעונת 2019-20, הוא הוביל את הקבוצה להשיג את הטרבל, זכה בליגת האלופות, בונדסליגה, DFB-Pokal ובפרס מלך השערים בכל שלוש התחרויות, והפך לשחקן השני בלבד בהיסטוריה אחרי יוהאן קרויף שעושה זאת. באופן אינדיבידואלי, הוא זכה במגף הזהב של הבונדסליגה 7 פעמים, כבש 41 שערים בבונדסליגה בעונת 2020-21 כדי לקבוע שיא קלעים בעונה אחת, ופעמיים נבחר לשחקן הגברים הטוב ביותר של פיפ"א ב-2020 וב-2021, והגן בהצלחה על תואר כדורגלן השנה בעולם.
במאי 2022, לבנדובסקי הצטרף ל-FC ברצלונה תמורת דמי העברה של 50 מיליון יורו והפך במהרה לגרעין ההתקפי של הקבוצה. בעונת 2022-23, הוא עזר לברצלונה לזכות באליפות הלה ליגה ובסופר קאפ הספרדי, ונבחר לה ליגה פיצ'יצ'י עם 23 שערי ליגה. בעונת 2024-25, הוא הופיע שוב בצורה מבריקה, והוביל את הקבוצה לזכייה בשלושה תארים: לה ליגה, גביע המלך והסופר קאפ הספרדי, ותרם 42 שערים בעונה אחת כדי לרענן את שיא ההבקעות האישי שלו בברצלונה. ב-4 בינואר 2026, במחזור ה-18 של הדרבי הקטלאני של לה ליגה, לבנדובסקי עלה מהספסל וכבש באסיסט של פרמין לופז, ועזר לברצלונה לנצח את אספניול 2-0. השער הזה גם גרם לכל השערים שלו בברצלונה להגיע ל-109, כשהוא עולה על אגדות כמו סלדואה ולואיס אנריקה כדי לעלות ברשימת הבקעים של המועדון בכל הזמנים.
ברמה הבינלאומית, לבנדובסקי ייצג את נבחרת פולין מאז 2008, רשם למעלה מ-150 הופעות וכבש 85 שערים, מה שהופך אותו למלך השערים של פולין בכל הזמנים. הוא השתתף בארבע אליפויות אירופה (2012, 2016, 2020, 2024) ובשני גביעי עולם (2018, 2022). הוא הבקיע את שער המונדיאל הראשון שלו במונדיאל קטאר 2022, ועזר לפולין לעלות משלב הבתים.
מבחינה טכנית, לבנדובסקי משלב פיזיות, מהירות וזריזות, עם יכולת קליעה מאוזנת בשתי רגליים וכישורי כותרת מצוינים. הוא יכול לא רק לשמש כנקודת משען קדמית לעצור את הכדור ולהתחבר לחברים לקבוצה, אלא גם להשלים גימורים מכריעים באמצעות מיקום מדויק והנעת-מה-כדור. כמנהיג טבעי, הוא לא רק מוביל את הקבוצה עם יכולת השערים שלו אלא גם נותן השראה לשחקנים צעירים עם הניסיון העשיר שלו. צ'אבי, המאמן הראשי של ברצלונה, העיר פעם שהוא "הוא מודל לחיקוי לכל הקבוצה ומוכן לחלוק ניסיון". מחוץ למגרש, לבנדובסקי מעורב באופן פעיל ברווחה הציבורית. הוא מונה כשגריר רצון טוב של יוניסף ב-2014, תרם פעמים רבות למוסדות בריאות לילדים ותרם במשותף מיליון יורו עם אשתו כדי לתמוך במאבק במגפת ה-COVID-19.
