Nascido no Rio de Janeiro, João de Lucca começou cedo na modalidade e obteve destaque nas categorias de base nadando pela equipe do Marina Barra Cube. Após brilhar em torneios nacionais de base e no Troféu Chico Piscina, chegou a seleção brasileira júnior tendo disputado a primeira edição do Campeonato Mundial Júnior na cidade maravilhosa em 2006. No evento integrou o revezamento 4x200m livre que ficou com a medalha de prata.
Dois anos depois voltou a disputar um Mundial Júnior, desta vez em Monterrey, tendo integrado outro revezamento medalhista, o 4x100m livre que terminou com o bronze. Entre 2008 e 2010 esteve sempre entre os principais nadadores do país nos 100m e 200m livre e em 2011 chegou a seleção principal pela primeira vez em um grande evento integrando o time do 4x200m livre no Campeonato Mundial de Xangai.
Em 2012 João esteve na delegação olímpica do Brasil em Londres, mas não caiu na água já que era reserva do 4x100m livre. A partir dali passou a ser figurinha carimbada na seleção brasileira disputando os principais eventos do ciclo olímpico integrando os revezamentos do 4x100m e 4x200m livre. João também mudou-se para os Estados Unidos indo treinar e estudar na Universidade de Louisville sob o comando do compatriota Alberto Albiero.
Em 2014 ganhou importantes medalhas no Campeonato Mundial de curta de Doha e no Campeonato Pan-Pacífico de Gold Coast, além de vencer pela primeira vez o NCAA nos 100 e 200 livre repetindo o feito de Gustavo Borges. Porém, foi em 2015 onde teve o seu melhor ano da carreira com o título nos 200m livre nos Jogos Pan-Americanos de Toronto com novo recorde sul-americano e marca que o colocava entre os melhores do mundo, o expressivo 1min46s42.
Manteve-se em alta e em 2016 disputou sua segunda Olimpíada, desta vez em casa no Rio de Janeiro. João integrou os revezamentos 4x100m e 4x200m livre e nadou os 200m livre, mas só chegou a final com o time do 4x100m livre que terminou em quinto lugar. Após o Rio-2016, João viu uma nova geração de nadadores ascender e perdeu um pouco de espaço na equipe só retornando em 2019.
No Mundial de Gwangju ajudou a equipe brasileira do 4x200m livre a se classificar para os Jogos Olímpicos de Tóquio e também foi um dos membros do quarteto campeão pan-americano nos Jogos de Lima. Hoje é um dos mais experientes nadadores do Brasil e tornou-se pai no início de 2020 da pequena Kira. Meses depois recebeu convite para tornar-se técnico de uma equipe de base nos Estados Unidos e devido a esses novos compromissos anunciou o fim da carreira em setembro de 2020.
