L'international, qui évoluait jusque-là au Zenith Saint-Pétersbourg, a déjà joué au club entre 2010 et 2013 et a donc soulevé la Coupe de France en 2012 avec Alexandre Lacazette.
Dejan Lovren possède "toutes les caractéristiques souhaitées par Laurent Blanc", selon le club.
Il a également joué avec la sélection croate lors de la Coupe du Monde, terminant 3e de la compétition.
"Le club qui m'a ouvert les portes du football international"
Dans un communiqué publié par l'OL ce lundi, le défenseur a expliqué avoir "beaucoup de souvenirs" et "beaucoup de lien" avec le club lyonnais. Il s'est dit "très heureux de revenir".
"C'est le club qui m'a ouvert les portes du football international, je ne l'oublierai jamais", a-t-il ajouté.