Ο Λουκάς Τσούκαλης γεννήθηκε στην Αθήνα. Σπούδασε οικονομικά και διεθνείς σχέσεις στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, το Κολλέγιο της Ευρώπης στη Μπρυζ και το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης όπου πήρε το διδακτορικό του και δίδαξε πολλά χρόνια. Εξελέγη Καθηγητής Ευρωπαϊκής Οργάνωσης στο Πανεπιστήμιο Αθηνών το 1990. Αργότερα έγινε Καθηγητής στο European Institute του London School of Economics ως πρώτος κάτοχος της έδρας Ελευθέριος Βενιζέλος. Το 2016 ήταν επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ (Kennedy School). Υπήρξε σύμβουλος του πρώην Προέδρου της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και του πρώην Προέδρου του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου.

Ομότιμος Καθηγητής του Πανεπιστημίου Αθηνών και Πρόεδρος του Ελληνικού Ιδρύματος Ευρωπαϊκής και Εξωτερικής Πολιτικής (ΕΛΙΑΜΕΠ). Διδάσκει επίσης στη Σχολή Διεθνών Σχέσεων του Παρισιού (Sciences Po) και στο Κολλέγιο της Ευρώπης.

Συγγραφέας πολλών βιβλίων, στα οποία περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων το The New European Economy και το What Kind of Europe? που μεταφράστηκαν σε πολλές γλώσσες. Το πιο πρόσφατο βιβλίο του In Defence of Europe: Can the European Project Be Saved? εκδόθηκε το 2016 από τις εκδόσεις του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Η ελληνική έκδοση Υπεράσπιση της Ευρώπης: Μπορεί να σωθεί το ευρωπαϊκό εγχείρημα και με ποια μορφή; κυκλοφορεί από τις Εκδόσεις Παπαδόπουλος.

Έχει τιμηθεί με το παράσημο του Ταξιάρχη του Τάγματος του Φοίνικος από τον Πρόεδρο της Ελληνικής Δημοκρατίας και τη Λεγεώνα της Τιμής από τον Πρόεδρο της Γαλλικής Δημοκρατίας για την προσφορά του στην ευρωπαϊκή ενοποίηση, καθώς επίσης και με πολλές επιστημονικές διακρίσεις.