Lewandowski entrou no Supremo Tribunal Federal (STF) em março de 2006, como ministro substituto, mas tornou-se membro efetivo com a renúncia de Eros Grau em maio de 2009. Antes do STF, ele foi juiz do Tribunal de Alçada Criminal de São Paulo e desembargador do Tribunal de Justiça do estado (TJ/SP).