Lirola werd geboren in Mollet del Vallès en speelde in de jeugdreeksen van RCD Espanyol. In 2015 trok hij naar het Italiaanse Juventus, dat een half miljoen euro betaalde voor de vleugelverdediger. In 2016 besloot de club om de Spanjaard voor twee seizoenen te verhuren aan reeksgenoot US Sassuolo. Op 25 augustus 2016 debuteerde hij in de voorronde van de UEFA Europa League tegen Rode Ster Belgrado. Hij speelde de volledige wedstrijd.[3] Op 15 september 2015 maakte Lirola zijn eerste treffer voor Sassuolo in de Europa League tegen Athletic Bilbao.[4] In 2019 verhuurde Sassuolo Lirola aan ACF Fiorentina. Na de verhuurperiode nam Fiorentina hem definitief over.