В 14 лет по семейным обстоятельствам уехал в Аргентину, а через два года переехал в Ирландию. Впервые попробовал себя в единоборствах в 21 год, занимаясь всеми видами понемногу, но предпочтение отдавая боксу[3].
По состоянию на 2017 год тренировался в команде ирландского бойца Конора Макгрегора и являлся его основным спарринг-партнёром[4][5].
3 апреля 2018 года перед UFC 223 в Нью-Йорке в коридорах арены незадолго до турнира Хабиб Нурмагомедов схватил Лобова за затылок и нанёс собеседнику короткий звонкий удар открытой ладонью в область затылка. Поводом ссоры стало интернет высказывание Артёма, что Нурмагомедов отказывается от боёв по причине трусости, а не травм[6].
Ultimate Fighting Championship
11 декабря 2015 года дебютировал в UFC, в финале 22 сезона The Ultimate Fighter, в бою против Райна Холла. Бой завершился победой Холла единогласным решением.
В следующем поединке, который прошёл 6 февраля 2016 года на турнире UFC Fight Night: Hendricks vs. Thompson, Лобов вновь потерпел поражение единогласным решением от американца Алекса Уайта.
На UFC 202, 20 августа 2016 года, Лобов победил Криса Авила единогласным решением.
19 ноября 2016 года Артём Лобов победил единогласным решением судей японского бойца Тэруто Исихару[7].
21 октября 2017 года на турнире UFC Fight Night 118 проиграл Андре Фили единогласным решением[8].
29 января 2019 года было объявлено, что Лобов покидает UFC[9].
Bare Knuckle FC
6 апреля 2019 года в Билокси (США) Артём Лобов дебютировал на турнире Bare Knuckle FC — по кулачным боям (голыми кулаками), одержав победу единогласным решением судей (счёт: 48-46 (дважды) и 48-47) над бывшим коллегой по UFC американцем Джейсоном Найтом в главном поединке турнира Bare Knuckle FC 5[10].
22 июня 2019 года в Тампе (США) Артём Лобов победил единогласным решением судей экс-чемпиона мира по боксу Пола Малиньяджи — этот бой возглавил турнир Bare Knuckle FC 6[11].