Er studierte von 1827 bis 1832 Medizin in Helsinki. Lönnrot sammelte in Ostfinnland und Karelien epische Volkslieder, Sagen und Zaubersprüche und gab sie als ein einheitliches Epos unter dem Titel "Kalevala" heraus. Dieses literarische Werk wurde in 24 Sprachen übersetzt und zählt zu den bedeutenden Epen der Weltliteratur. Sein größtes sprachwissenschaftliches Werk ist das heute noch ausführlichste finnisch-schwedische Wörterbuch. Lönnrot war von 1853 bis 1862 Professor für finnische Sprache und Literatur in Helsinki. Er gilt als Begründer der finnischen Literatursprache.