Сезон 2000/2001. Первого октября 2000-го года Тони дебютирует в Серии А в составе Виченцы (31 матч, 9 голов).
Летом 2001-го Лука переходит в Брешию и становится самым дорогим приобретением в истории Ласточек (30 миллиардов лир). За Брешию он проведет 50 матчей и забьет 16 голов.
Лето 2003-го года. Тони – игрок Палермо (82 матча, 51 гол).
Сезон 2003/2004. С Палермо Тони выигрывает Серию Б и становится лучшим бомбардиром турнира, забив 30 голов.
18-го августа 2004 года Тони дебютирует в сборной в товарищеском матче против Исландии.
Четвертого сентября 2004 года в матче отбора к ЧМ-2006 Тони забивает первый гол за сборную – Италия побеждает Норвегию 2:1.
Лето 2005-го года. Нападающий переходит в Фиорентину за 10 миллионов евро. За Фиалок он проведет 71 матч и забьет 49 голов.
Сезон 2005/2006. Тони забивает 31 гол за Фиорентину, становится капоканноньере Серии А и получает Золотую бутсу лучшего бомбардира Европы.
В составе сборной Италии Тони становится чемпионом мира 2006-го года – на его счету шесть матчей и два гола на турнире.
Летом 2007-го года Тони за 11 миллионов евро приобретает Бавария. В составе немецкого гранда он сыграет 90 матчей и отличится 57 раз.
19 апреля 2008-го года Лука делает дубль в финале Кубка Германии – Бавария побеждает дортмундскую Боруссию 2:1.
Сезон 2007/2008. С Баварией Тони выигрывает чемпионат Германии, забивая 24 гола в Бундеслиге. Это лучший результат в турнире.
В составе сборной Италии Тони едет на чемпионат Европы-2008, на котором проводит четыре матча и не забивает.
21 июня 2009-го года Лука проводит последний матч за сборную – против Бразилии на Кубке Конфедераций. На его счету 47 матчей и 16 голов за адзурри.
Сезон 2009/2010 Тони начинает в Роме (17 матчей, 5 голов), куда перебирается на правах аренды.
В июле 2010-го года Лука перебирается из Баварии в Дженоа (18 матчей, 7 голов).
Следующая остановка – Ювентус. В Турине Тони играл с января 2011-го года до января 2012-го – 15 матчей, 2 гола.
Переезд в Дубаи. Тони подписывает контракт с Аль Наср (11 матчей, 3 гола) и задумывается над тем, чтобы завершить карьеру.
Летом 2012-го Лука неожиданно возвращается в Италию и становится игроком Фиорентины. Результат — 28 матчей, 8 голов.
Сезон 2013/2014 Тони начинает в составе новичка Серии А – Вероны (100 матчей, 51 гол).
Сезон 2014/2015. Тони забивает 22 гола за Верону в Серии А – это лучший результат наряду с нападающим Интера Мауро Икарди.
Восьмого мая 2016 года. Тони проводит последний матч в профессиональной карьере и забивает с пенальти в ворота Ювентуса 157-й гол в Серии А.