Pedro Lourenço teve um papel importante no sucesso do Cruzeiro nos últimos anos, especialmente nas conquistas do Campeonato Brasileiro de 2013 e 2014. O empresário ajudou a montar o elenco que levou o clube a esses títulos, além de continuar investindo na equipe nos anos seguintes. Em 2015, ele emprestou cerca de R$ 6 milhões para a compra do meia Arrascaeta, que havia se destacado no Defensor, do Uruguai.
No entanto, em 2019, com o clube passando por uma grave crise financeira, Pedro Lourenço voltou a se destacar. Rompido com a gestão de Wagner Pires de Sá, ele entrou na Justiça para cobrar o Cruzeiro pelo repasse de valores das vendas de Arrascaeta para o Flamengo e do lateral Mayke para o Palmeiras. No final do ano, um acordo foi firmado, e ele recebeu cerca de R$ 9 milhões parcelados.
Além disso, durante o Campeonato Brasileiro de 2019, Pedro Lourenço ajudou o clube a quitar dois meses de salários atrasados em outubro, em troca do patrocínio máster na camisa do Cruzeiro. Após o rebaixamento da equipe, ele assumiu a responsabilidade por parte da gestão do futebol, financiando, por exemplo, o pagamento do transporte da delegação e a contratação do lateral Orejuela, por cerca de R$ 6 milhões.
Seu envolvimento com o Cruzeiro, especialmente em tempos difíceis, foi decisivo para manter o clube com algumas condições mínimas de funcionamento, mesmo diante das dificuldades financeiras e esportivas. Em 2024, comprou o clube de Ronaldo Fenômeno, a quem também havia ajudado durante seu tempo à frente da gestão.
