Od roku 1985 pracuje na Klinike detskej chirurgie LF UK a Národného ústavu detských chorôb. Získal atestácie: chirurgia 1. stupňa, traumatológia a detská chirurgia. Od začiatku sa venuje najmä odboru detská traumatológia, ktorú prevzal od svojho veľkého učiteľa – MUDr. Lea Spiššáka, CSc.
V detskej traumatológii sa postupne zdokonaľoval, aktívne sa zúčastnil na mnohých kongresoch a konferenciách na Slovensku aj v zahraničí s takmer 300 prednáškami ako prvý autor alebo spoluautor. O jeho práci môžu hovoriť tisícky vyliečených detí, najmä po zlomeninách.
Nárast úrazovosti na Slovensku, ako aj rozširovanie pôsobnosti pracoviska o ďalšie kraje SR, si vyžiadali zaučenie tímu odborníkov špecializovaných v odbore detská traumatológia. V súčasnosti pod jeho vedením pracuje ďalších 5 lekárov ako "Trauma-tím" Kliniky detskej chirurgie LF UK a NÚDCH.
Rozširovanie pôsobnosti pracoviska tiež viedlo k aktivitám na vytvorenie detského traumacentra. V roku 2019 NÚDCH vybudoval v rámci Kliniky detskej chirurgie (KDCH) Centrum detskej traumatológie. MUDr. Ľubomír Sýkora sa stal vedúcim lekárom tohto pracoviska, ktoré spĺňa všetky náročné kritériá na vznik takého vysokošpecializovaného pracoviska pre deti s potrebou multidisciplinárnej zdravotnej starostlivosti. Od dobre zvládnutého manažmentu pacienta s ťažkým úrazom bez časových strát a následnej zdravotnej starostlivosti závisí celý ďalší život pacienta.