I suoi si erano trasferiti in Polesine e Lorenzo, concluse le scuole medie, si era iscritto alla Facoltà di giurisprudenza dell'Università di Padova. Nel 1941 si era arruolato negli alpini e, dopo un anno di corso alla Scuola allievi ufficiali di Bassano del Grappa, era stato inviato col grado di sottotenente con le truppe d'occupazione in Montenegro. Rimpatriato nel 1943, il giovane ufficiale si trovava a casa in licenza quando fu annunciato l'armistizio. Senza esitare, Fava si diede alla macchia e, dopo aver combattuto nelle prime formazioni partigiane venete, entrò nei GAP di Verona, portando a termine audacissime azioni.
Il 17 luglio del 1944 era tra i gappisti che avevano dato l'assalto al carcere di Verona, dove era rinchiuso da sette mesi Giovanni Roveda; il dirigente sindacale fu liberato, ma Lorenzo Fava fu gravemente ferito e cadde in mano ai fascisti. Torturato invano perché rivelasse nomi e basi dei gappisti, fu finito dai suoi aguzzini. Alla memoria di Lorenzo Fava l'Università di Padova ha conferito dopo la Liberazione la laurea "ad honorem".