Erste Erfahrungen bei internationalen Meisterschaften sammelte Lucía Sotomayor 2017 bei den U20-Südamerikameisterschaften in Leonora, bei denen sie im 400-Meter-Lauf in 59,58 s den vierten Platz belegte. Anschließend schied sie bei den Südamerikameisterschaften in Luque mit 61,83 s in der ersten Runde aus und erreichte mit der bolivianischen 4-mal-100-Meter-Staffel in 48,75 s den siebten Platz. Anschließend schied sie bei den Panamerikanischen-U20-Meisterschaften in Trujillo mit 61,65 s im Vorlauf aus. Im Jahr darauf nahm sie erstmals an den Südamerikaspielen in Cochabamba teil, schied aber auch dort mit 57,75 s in der Vorrunde aus, wie auch bei den Südamerikameisterschaften 2019 in Lima mit 58,04 s. Daraufhin nahm sie an den U20-Südamerikameisterschaften in Cali teil, schied dort im 200-Meter-Lauf mit 26,05 s in der Vorrunde aus und wurde über 400 Meter in 57,64 s Sechste. Im Jahr darauf belegte sie bei den Hallensüdamerikameisterschaften in Cochabamba in 57,29 s den sechsten Platz über 400 Meter und siegte mit der 4-mal-400-Meter-Staffel in 4:00,77 min. 2022 verteidigte sie bei den Hallensüdamerikameisterschaften ebendort mit 3:47,36 min ihren Titel im Staffelbewerb und stellte mit dieser Zeit einen neuen Südamerikarekord auf. Ende September belegte sie bei den U23-Südamerikameisterschaften in Cascavel in 61,63 s den vierten Platz im 400-Meter-Hürdenlauf. Im Jahr darauf belegte sie bei den Südamerikameisterschaften in São Paulo in 3:48,77 min den fünften Platz im Staffelbewerb.
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