W lipcu zajął drugie miejsce, ulegając jedynie Adamowi Kszczotowi, w kolejnej edycji młodzieżowego czempionatu Starego Kontynentu. W półfinale mistrzostw świata w Berlinie Lewandowski przewrócił się na bieżnię, podcięty przez Holendra Brama Soma i Sudańczyka Abubakera Kakiego. Po proteście polskiej ekipy został dokooptowany do składu biegu finałowego, w którym zajął ósme miejsce z czasem 1:46,17.
Złoty medalista mistrzostw Europy w Barcelonie (2010). Po raz pierwszy w historii mistrzostw Europy zdarzyło się wówczas, że dwaj Polacy znaleźli się w finale biegu na 800 metrów. Po raz pierwszy też bieg ten wygrał Polski reprezentant. Lewandowski wywalczył złoty medal z czasem 1:47,07, natomiast Adam Kszczot zdobył brązowy medal dobiegając na metę z czasem 1:47,22. 5 września 2010 był drugi w biegu na 800 metrów w ramach pucharu interkontynentalnego. Reprezentant Polski w meczach międzypaństwowych, superlidze pucharu Europy oraz superlidze drużynowych mistrzostw Europy. Trzeci zawodnik plebiscytu na wschodzącą gwiazdę europejskiej lekkoatletyki w roku 2009 organizowanego przez European Athletics, przegrał jedynie ze sprinterami – Francuzem Lemaître i Azerem Quliyevem. Na koniec sezonu 2010 zajął dziewiąte miejsce w plebiscycie na najlepszego lekkoatletę Europy oraz został wybrany sportowcem roku 2010 w Bydgoszczy.