Начинал играть в футбол в клубе «Баррио Обреро». Его приходу в юношескую команду «Насьоналя», состоявшемуся в 2003 году, способствовал скаут Даниэль Лопес. За четыре года, проведённых им в юношеских командах, он выигрывал первенства страны среди игроков до 17 и до 20 лет. С 2007 года был игроком основного состава, дебютировал в высшем дивизионе 19 августа 2007 года в матче с клубом «Феникс». Победитель Лигильи 2008 года и чемпион Уругвая сезона 2008/09 в составе «Насьоналя». Также в сезоне 2008/09 его клуб дошёл до полуфинала Кубка Либертадорес. В январе 2010 года Лодейро перешёл в «Аякс» за 4 млн евро. 7 февраля 2010 дебютировал в составе «Аякса», выйдя на замену в матче с «Твенте».
Выступал за сборную Уругвая до 20 лет в 2008—2009 гг., провёл 11 матчей, забил 5 голов. Участник чемпионата Южной Америки до 20 лет 2009 года, на котором его команда заняла 3-е место, а он забил 3 мяча, и чемпионата мира до 20 лет того же года, где его команда вылетела в 1/8 финала, а он был капитаном и забил два мяча. За взрослую сборную Уругвая выступает с ноября 2009 года, провёл два матча, оба в ноябре того года с командой Коста-Рики; это были стыковые матчи в рамках отбора на ЧМ-2010, по сумме двух встреч на ЧМ вышел Уругвай (1:0; 1:1).
В первом матче своей сборной на чемпионате мира 2010 года против сборной Франции Лодейро вышел на замену на 63 минуте, однако уже на 81 минуте он был удалён с поля за две жёлтые карточки, став первым игроком, удалённым на этом турнире; при этом первое предупреждение уругваец получил уже через 2 минуты после выхода на поле. Затем Лодейро играл против сборной Республики Кореи в 1/8 финала и против Ганы в 1/4 финала. На том же чемпионате Лодейро получил тяжёлую травму — перелом кости правой ноги и выбыл на длительный срок.
21 января 2011 года тренер «Аякса» Франк де Бур сказал, что надеется на возвращение Лодейро в тренировочный процесс в течение ближайшего месяца. Лодейро успел восстановиться к Кубку Америки 2011 и стал его победителем, однако он не был игроком основы и в появлялся на поле лишь на замену.
В сезоне 2011/12 Лодейро постепенно полностью оправился от травмы и с ноября 2011 года стал регулярно попадать в состав «Аякса». К февралю 2012 года Николас стал уже игроком основного состава амстердамского клуба.