Lucarelli iniciou sua carreira no Perugia em 1993, e em 1997 assinou com a Atalanta, disputando pela primeira vez na série A. Depois jogou uma temporada no Valencia, jogando depois pela Lecce, onde atingiu a marca de 27 gols em duas temporadas. Antes de se transferir para o Livorno ainda teve uma passagem insatisfatória pelo Torino marcando apenas um gol na temporada 2002/2003.

Atingiu relativo sucesso jogando pelo Livorno, seu time do coração. Lucarelli se destaca por sua postura política dentro e fora dos gramados. Em 1997, jogando pela seleção sub-21 da Itália, Lucarelli exibiu uma camiseta com a imagem de Che Guevara, após ter marcado um gol. Nunca mais foi convocado depois desse episódio. Declaradamente socialista, foi um dos fundadores da torcida organizada do Livorno, as BAL (Brigadas Autônomas Livornesas) auto-proclamadas socialistas, assim como ele. Seu número no uniforme é 99, ano da criação das BAL.

Em 2005 foi o artilheiro da Série A do campeonato italiano.

É irmão de outro futebolista italiano, Alessandro Lucarelli.