Lukas Mayer studierte an der Folkwang Universität der Künste in Essen. Er wirkte schon während seiner Studienzeit in mehreren Produktionen u.a. am Theater Dortmund, Theater Bonn und am Düsseldorfer Schauspielhaus mit. 2019 gewann er den ersten Preis beim Bundeswettbewerb Gesang in Berlin. Nach Ende seiner Ausbildung debütierte er bei der Premiere des neuen Stücks von Michael Kunze und Sylvester Levay Lady Bess am Theater St.Gallen. Lukas kreierte dabei die Rolle des Philipp von Spanien. An den Bühnen Bern folgte die Rolle des Gabe in Next to normal.

Den Kurt-Müller-Graf Publikumspreis erhielt Lukas während seines Engagements in Ettlingen (Pajama Game und Dreigroschenoper). In der deutschsprachigen Erstaufführung von Jersey Boys verkörperte Lukas anschließend den Komponisten der Four Seasons: Bob Gaudio. In der Spielzeit 2023/24 kehrte er als Angel in Rent zurück ans Theater Dortmund und war als Titelrolle in Jesus Christ Superstar am Staatstheater Nürnberg zu sehen. Zuletzt war Lukas auf großer Tournee mit dem Erfolgsmusical der vereinigten Bühnen Wien Elisabeth als Tod in China, Deutschland und der Schweiz zu erleben.

Darüber hinaus ist Lukas auch im Bereich Film und Fernsehen tätig. Zuletzt wirkte er im Spielfilm Very best Ager an der Seite von Heiner Lauterbach mit und wird im kommenden Jahr in einer Nebenrolle in einer türkischen Netflix-Serie zu sehen sein.