Laurent Lucas se lance dans une carrière artistique en 1989, année où il suit une formation dramatique dans la célèbre école parisienne Charles Dullin, avant de devenir l'un des élèves les plus prometteurs du Théâtre National de Strasbourg (TNS) en 1993. Entre 1992 et 1998, le comédien connaît une belle carrière sur les planches, se produisant dans les pièces Baal (1993), L'Institut Benjamenta (id.), Le Monte-plats (1994), Bingo (id.), La Dispute (1995), C'était le jour de la fête (1996) ou encore La Ronde (1997).Parallèlement, il s'essaie au cinéma dès 1996 en donnant la réplique à Jeanne Balibar dans J'ai horreur de l'amour, drame dans lequel il campe un homme séropositif. Après cette expérience encourageante, Laurent Lucas joue le bon copain de Guillaume Depardieu dans Pola X (1997) de Leos Carax, puis tourne en 1998 deux films aux côtés de l'actrice Karin Viard : il tient le rôle de son frère dans La Nouvelle Eve puis de son amant dans Haut les coeurs !, performance pour laquelle il est cité au César du Meilleur espoir masculin.Mais c'est le personnage de Michel, un jeune père de famille dont la tranquillité est perturbée par Harry, un ami qui vous veut du bien (2000), qui permet à l'acteur d'accéder à la notoriété publique. En 2002, il incarne le petit ami de Marina De Van dans le drame Dans ma peau. La noirceur de ses personnages (un ravisseur aux moeurs étranges dans Tiresia, un médecin peu recommandable dans Qui a tué Bambi ?, un manager impitoyable dans Violence des échanges en milieu tempéré, un fils d'agriculteur en deuil dans Adieu) contraste avec quelques prestations dans des films au ton plus léger comme Va, petite ! et la comédie Tout pour l'oseille (2004).
Privilégiant les oeuvres singulières (Adieu, Les Invisibles, La Saison des orphelins, La Capture, Verso), le comédien, qui partage sa vie entre la France et le Québec, ne refuse pas forcément un cinéma légèrement plus commercial, comme en témoigne sa participation remarquée au polar Contre-enquête aux côtés de Jean Dujardin en 2007. Il y campe un pédophile assassin et manipulateur. En l'espace de cinq ans, il travaille à trois reprises avec le réalisateur québécois Noël Mitrani pour Sur la trace d'Igor Rizzi en 2006, The Kate Logan Affair en 2010 et Le Militaire en 2013. La même année, il campe un soldat détestable dans Piégé de Yannick Saillet porté par Pascal Elbé.
