Отец — Владимир Петрович Лукин (род. 1937) — политик и общественный деятель, историк и политолог, доктор исторических наук. Мать, Лариса Иосифовна Ахматова (1938—2020), работала преподавателем русского языка в вузах. Брат, Александр Владимирович Лукин (род. 1961) — востоковед и политолог.
В 1995 году окончил исторический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, где остался в аспирантуре при кафедре истории России до начала XIX века. В 1999 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Народные представления о государственной власти в России XVII века».
С 1999 года работает в Институте российской истории РАН, в настоящее время — главный научный сотрудник Центра по истории древней Руси Института российской истории РАН.
В 2015 году защитил в диссертационном совете ИРИ РАН докторскую диссертацию «Вече в социально-политической системе средневекового Новгорода».
Лукин П. В. Вече: социальный состав // Горский А. А., Кучкин В. А., Лукин П. В., Стефанович П. С. Древняя Русь. Очерки политического и социального строя. М.: «Индрик», 2008. С. 33—147.