לוצ'ו גונסאלס החל את הקריירה בקבוצת הוראקן בגיל 14. הוא הוחתם על ידי מועדון הפאר הארגנטינאי ריבר פלייט ב-2002 והיה אחד מהשחקנים הבולטים בקבוצה. בתקופתו בריבר פלייט זכה גם לזימון לנבחרת, איתה הוא זכה במדליית הזהב באולימפיאדת אתונה ב-2004.
בקיץ 2005, פורטו, מהמועדונים המצליחים ביותר בפורטוגל, רכשה מחצית מכרטיסו תמורת 3.6 מיליון אירו. עונת הבכורה שלו הייתה מוצלחת ביותר, הוא סיים כמלך השערים של הקבוצה וזכה עימה באליפות פורטוגל. בסיום העונה השלימה הקבוצה את רכישת כרטיסו אחרי ששילמה 6.5 מיליון אירו נוספים. לוצ'ו מילא תפקיד חשוב גם בזכייתה של הקבוצה באליפות בשתי עונותיו הבאות.
בקיץ 2009 עבר לקבוצת אולימפיק מרסיי תמורת 18 מיליון אירו, ובעונתו הראשונה בצרפת, זכה עם המועדון באליפות הליגה 1.
בינואר 2012 לאחר 119 משחקים רשמיים במדי מארסיי, חזר לוצ'ו לפורטו וחתם עד יוני 2014. כבר במשחקו הראשון כבש את השער הראשון לזכות קבוצתו בניצחון 2-0 על ויטוריה סטובאל בגביע.
ב-25 ביוני 2015 שב לריבר פלייט לאחר עשור, וחתם לשנתיים. בספטמבר 2016 עבר לאתלטיקו פרנאאנסה הברזילאית, במדיה פרש כעבור 5 שנים.