Romano classe 1995, ha svolto la trafila nelle giovanili della Roma. Con la casacca giallorossa ha debuttato in Serie A il 18 maggio 2014, nel match esterno contro il Genoa: Luca aveva solo 18 anni. Dopo il passaggio al Sudtirol in Lega Pro, nell'estate 2015 passa al Brescia, collezionando 38 gare condite da 5 reti e 6 assist.
Acquistato dal Sassuolo, fa esperienza in Europa League e gioca due stagioni nella massima serie coi neroverdi. Quindi Genoa, Entella, ancora Sassuolo, Pisa e Monza. In Brianza fornisce un notevole contributo alla promozione della squadra in A: 31 partite, 2 reti e 6 assist. Conferma la sua ascesa al Frosinone, dove arriva ad indossare la fascia da capitano. Coi gialloblù, ottiene una nuova promozione in Serie A.
Nell'estate 2024 firma per il Como. In riva al Lario disputa la prima parte della stagione per poi tornare al Sassuolo a febbraio e partecipare ad una nuova promozione in Serie A.
Giocatore duttile, è in grado di occupare tutti i ruoli della mediana: mezz’ala, interno, all’occorrenza play davanti alla difesa. Dotato di una buona tecnica di base, forza fisica e corsa, prezioso in fase di contenimento, sa rendersi utile in fase offensiva grazie alla sua capacità di inserimento e sfruttando il suo buon tiro dalla distanza.