Swoją karierę rozpoczynał w Modena FC. W 1996 przeszedł do Empoli FC. Nie grał tam jednak długo, zdążył wystąpić tylko w trzech spotkaniach. Postanowił przejść do U.S. Fiorenzuola 1922. Występował tam jeden sezon, strzelając tylko dwa gole w 26 meczach. Działacze klubu postanowili rozstać się z nim sprzedając go do Lodigiani. Następnym klubem w jego karierze był
Treviso FC występujący w Serie B. Tam także występował tylko sezon, gdy otrzymał propozycję z Serie A. Przeszedł do Vicenza Calcio. Następnie otrzymał ofertę od występującego w Serie BUS Palermo. Głównie dzięki niemu klub awansował do najwyższej klasy rozgrywkowej. Grając w wielu spotkaniach strzelił 50 bramek. Po dwóch sezonach występów opuścił Sycylię i przeszedł do Fiorentiny. Stał się szybko ulubieńcem kibiców; w 67 spotkaniach strzelił aż 47 bramek.
Bayern Monachium
Podczas letniego okienka transferowego w 2007 roku został sprzedany do Bayernu Monachium. W debiutanckim sezonie został królem strzelców Bundesligi oraz razem z Pawiełem Pogriebniakiem królem strzelców Pucharu UEFA, zdobywając 10 goli. W sezonie 2009/2010 trener Bayernu – Louis van Gaal przesunął Toniego do drużyny rezerw.
16 czerwca 2010 roku gazeta Bild podała informację, jakoby kontrakt Włocha z Bayernem Monachium został rozwiązany. Ta informacja została potwierdzona tego samego dnia na oficjalnej stronie Bayernu – fcbayern.t-com.de
AS Roma
W styczniu 2010 roku został wypożyczony na pół roku do AS Romy. 17 stycznia strzelił dwie bramki w meczu na własnym boisku z Genoą, w którym Roma pokonała przyjezdnych 3:0.
Genoa
Po rozwiązaniu kontraktu z Bayernem Luca w czerwcu 2010 podpisał kontrakt z Genoa CFC, gwarantujący mu zarobki rzędu €4 milionów rocznie. Zawodnik został zaprezentowany na konferencji prasowej 1 czerwca 2010 z koszulką z numerem 9[1].
Juventus
7 stycznia 2011 roku po wielu spekulacjach Toni przeszedł przez wolny transfer do Juventusu pospisując kontrakt do 30 lipca 2012[2]. Toni podczas swojego pobytu w Bianconeri zdobył 100 gola w Serie A wspaniałą główką z 16 metrów w meczu przeciwko Cagliari Calcio. Swoją pierwszą bramkę na Juventus Stadium strzelił przeciwko Notts County 8 września 2011[3].
31 sierpnia 2012, w ostatnim dniu letniego okienka transferowego, po spekulacjach jakoby miał dołączyć do Sieny, zawodnik podpisał kontrakt z Fiorentiną. Swój pierwszy zarówno występ, jak i gol po powrocie do La Violi zaliczył w meczu przeciwko Catanii 16 września 2012[5].
Dobra forma Toniego prezentowana w Palermo zaowocowała powołaniem do reprezentacji Włoch. Zadebiutował w niej 18 sierpnia 2004 w przegranym 0:2 towarzyskim meczu z Islandią. 7 września 2005 Toni strzelił hat-tricka w zwycięskim 4:1 meczu przeciwko Białorusi. Rok później piłkarz zdobył z drużyną narodową mistrzostwo świata. Kolejnymi turniejami w karierze reprezentacyjnej Toniego było Euro 2008 i Puchar Konfederacji 2009. Mimo dobrej gry w AS Romie, Luca Toni nie został powołany na Mundial 2010 w RPA.
.jpg)
