Nel 2019 Luca Lunetta ha dominato il CIV PreMoto3 con sei vittorie, undici podi e cinque pole position. Con in tasca il titolo italiano, è entrato a far parte dei Talenti Azzurri, la primavera della Federazione Motociclistica Italiana. Nel 2020 corre due gare nel CIV Moto3 e viene selezionato per la Red Bull MotoGP™ Rookies Cup. Nonostante le sfide causate dalla pandemia, si mette in luce e nel 2021 viene confermato. In quella stagione è anche impegnato con l'AC Racing Team nel campionato del mondo JuniorGP™, dove nel 2022 termina quinto assoluto con tre podi e una vittoria. Resta in JuniorGP™ anche nel 2023, quando arriva secondo nella classifica generale. Nel 2024 passa al Mondiale Moto3™ con la livrea della SIC58 Squadra Corse, dopo aver già calcato il palcoscenico iridato in due apparizioni da wildcard. Ottima annata con due podi e per il 2025 resta con SIC58 Squadra Corse insieme alla quale cercherà di vincere per la prima volta.