Inizialmente indicato con lopseudonimo diMarcelinho per evitare paragoni conMarcelinho Carioca ha deciso di farsi chiamare semplicementeLucas.[3] Lui e sua moglie Larissa Saad hanno avuto due figli: Miguel e Pedro.[4]
Centrocampista offensivo,[7] l'ex CTMano Menezes stava cercando di impostarlo anche damezzala.[8] Può ricoprire altresì i ruoli diala eattaccante. Moura è un bravo rigorista, le sue armi migliori risiedono in una velocità non comune e in una tecnica eccellente, forte nel tagliare in area di rigore, inoltre sa calciare la palla con potenza, in aggiunta è capace di tirare con precisione.[9]
Nel2012 è stato inserito nella lista dei migliori calciatori nati dopo il 1991 stilata daDon Balón.[10]
Muove i primi passi nel calcio nella scuola calcio di Marcelinho Carioca, passando poi per Santa Maria eJuventus-SP.[11] Dal 2002 al 2005 fa parte del settore giovanile delCorinthians, poi si trasferisce alSan Paolo; entra a far parte della prima squadra di questa società nel 2010, mettendosi in luce nelcampionato Paulista. Segna il suo primo gol in stagione il 9 febbraio 2011, nella nona giornata, contro ilBragantino nella partita finita 4-0.Il 17 febbraio firma un contratto con ilSan Paolo che lo lega a questo club fino al 31 dicembre 2015.
Il 15 giugno decide le sorti della semifinale diCoppa del Brasile contro ilCoritiba segnando l'unico goal dell'incontro[12]. Il 12 dicembre vince laCopa Sudamericana, segnando una rete nella finale di ritorno, vinta poi a tavolino, contro ilTigre[13]. Chiude la sua esperienza con il club brasiliano con 33 reti in 128 partite disputate nel corso di tre stagioni.
Il 1º gennaio2013 passa ai francesi delParis Saint-Germain, che ne avevano comunicato l'ingaggio l'8 agosto precedente[14], per 45 milioni di euro. Inizia la stagione 2013-2014 vincendo ilTrophée des Champions ai danni del Bordeaux per 2-1 grazie a un gol nel finale diAlex al 93' minuto di gioco. Il primo gol arriva il 13 settembre 2013 sul campo delBordeaux nella vittoria per 2-0. Il 3 giugno2015 rinnova il proprio contratto colParis Saint-Germain fino al 30 giugno2019. Pur da comprimario, in cinque anni con i parigini ha vinto 4 campionati, 4 Coppe di Lega, 3 Coppe di Francia e 4 Supercoppe nazionali.
Il 31 gennaio 2018 si trasferisce alTottenham a titolo definitivo,[15] per una cifra pari a circa 28 milioni di euro. Fa il suo debutto con il Tottenham il 13 febbraio 2018 contro laJuventus, gara valida come ottavo di finale diChampions League. Segna il suo primo gol in Premier League contro ilFulham nellastagione 2018-2019.[16] Il 13 aprile 2019, in occasione della gara terminata 4-0 fra il suo Tottenham e l’Huddersfield, segna una tripletta, la prima nella storia del nuovo impianto degli Spurs.[17] L'8 maggio seguente è il protagonista della semifinale di ritorno di Champions League giocata in trasferta contro l'Ajax: nel secondo tempo infatti realizza tutte e tre le reti, tra cui quella decisiva all'ultimo secondo dei cinque minuti di recupero, che servivano per rimontare il vantaggio degli olandesi, permettendo così agliSpurs di accedere alla loro prima finale nella storia della massima competizione europea.[18] Diventa il quinto giocatore della storia della Champions League ad aver realizzato una tripletta in una semifinale, dopoDel Piero,Olić,Lewandowski eCristiano Ronaldo.[19]
Il 27 marzo2011 esordisce colBrasile nella partita vinta contro laScozia. Il 20 maggio viene inserito nella lista per i preconvocati per la Coppa America che si svolgerà inArgentina.[25] Nel giugno2011 è stato inserito nella lista dei 22 giocatori convocati da Menezes per laCoppa America 2011 che si svolgerà inArgentina.[26] Esordisce il 3 luglio2011 contro ilVenezuela pareggiata 0-0, entrando nel secondo tempo della partita subentrando aAlexandre Pato.[27] Il 17 luglio nella partita valida per i quarti di finale disputata aLa Plata,[28]
Lucas viene convocato per ilSuperclásico de las Américas 2011, questa che è la prima edizione del trofeo, la prima partita di andata è stata disputata il 14 settembre contro laNazionale Argentina con un risultato finale di 0-0.[29] Il 28 settembre 2011 è stata disputata la gara di ritorno che ha visto la vittoria delBrasile sull'Argentina per 2-0. IlBrasile, pertanto si è aggiudicato il torneo dove ha segnato un gol, il primo con la nazionale maggiore.[30]
Il 6 luglio2012 viene convocato per disputare leXXX Olimpiadi.[31][32] Esordisce nell'amichevole preolimpica giocata il 20 luglio con lanazionale di calcio del Regno Unito; il Brasile si impone 2-0 con una rete e un assist di Neymar.[33][34] La nazionale brasiliana concluderà il torneo qualificandosi al secondo posto, dietro lanazionale messicana campione perdendo nella finale di Wembley 2-1 l'11 agosto.[35][36] Il 12 ottobre2012 nella sfida amichevole contro l'Iraq realizza un gol, la partita finisce 6-0.[37][38]