Collegato dal 1942 col movimento di “Giustizia e Libertà”, l’anno successivo D’Agostini entrò nel Partito comunista e, dopo l’armistizio, entrò nella Resistenza romana. Vice comandante di una formazione partigiana che operava nella zona dei Castelli, per due volte fu arrestato e torturato.
Sottrattosi ai fascisti della “Ettore Muti”, il 18 marzo del 1944 finì nelle mani delle SS tedesche, che lo sottoposero inutilmente a sevizie nel loro comando di via Tasso. Trasferito a “Regina Coeli”, D’Agostini scampò alla strage delle Fosse Ardeatine per un errore materiale dei suoi carcerieri.
All’indomani della Liberazione fu vice sindaco di Ariccia; membro della segreteria dell’ANPI provinciale di Roma dal 1946 al 1949, in quegli anni ricoprì vari incarichi anche nella Federazione romana del PCI. Nel 1962 era stato eletto per la prima volta, e in più elezioni riconfermato, consigliere comunale della Capitale. Lorenzo D’Agostini, che è stato insignito di Medaglia d’oro di benemerenza per l’attività svolta a favore dei mutilati e invalidi di guerra, ha lasciato alcuni saggi sulla Resistenza. Nel 1965 aveva pubblicato, con Roberto Forti e prefazione di Giorgio Amendola, il libro Il sole è sorto a Roma.