[2]​ Llorca se graduó de la UPM, donde se licenció en ingeniería civil en 1983 y completó su doctorado en Ciencia de los Materiales en 1986.

[6]​ En 2007, LLorca fundó el Instituto IMDEA Materiales, donde fue director hasta 2017, año es que asumió el cargo de Director Científico de la institución.

[10]​ Esta investigación ha influido en diversos campos, incluyendo el desarrollo de estrategias de modelado multiescala para simular el comportamiento mecánico de compuestos destinados a aplicaciones estructurales y multifuncionales.

[12]​ En 2015, LLorca obtuvo una 'Advanced Grant' del Consejo Europeo de Investigación.

[17]​ Es Fellow de la European Mechanics Society[18]​ y en 2019 fue el primer investigador español en ser elegido Fellow de la Materials Research Society.