Estudia la teoría de les ecuaciones en derivaes parciales non llineales y en 1994 recibió la Medaya Fields nel Congresu Internacional de Matemáticos de 1994 pol so trabayu mientres la so estancia na Universidá Paris-Dauphine. Lions foil primeru natopar una solución completa a la ecuación de Boltzmann con una prueba. Recibiól premiu IBM (1987) y el premiu Philip Morris (1991). Recibiól doctoráu honoris causa de la universidá Universidá Heriot-Watt de Edimburgo (Escocia) y de la City University of Hong-Kong.