Lucas Melano nació en Hernando, Córdoba, el 1 de marzo de 1993, actualmente tiene 24 años. Su carrera futbolística se inició en el Club Atletico Independiente de Hernando, allí jugó desde los cuatro años hasta los quince, demostrando grandes cualidades por las cuales decidió viajar a Buenos Aires para probarse en Vélez Sarsfield. Luego de probarse en el club Velezano le pidieron que regresara en enero. Cuando lo hizo habían cambiado a los coordinadores que lo habían aprobado; repitió la prueba y estuvo dos meses en la pensión del club hasta que le comunicaron que no tendría más lugar.
Sus primeros minutos oficiales en el equipo fueron el 30 de noviembre de 2011 cuando Belgrano se enfrentaba a Sacachispas por los 32vos de final de la Copa Argentina. Mientras que su debut en la Primera División se produjo el 17 de marzo de 2012 en un partido correspondiente al Torneo Clausura siendo el rival Independiente. Fechas siguientes consiguió ganarse la titularidad para jugar ante Atlético de Rafaela completando una buena presentación. Convirtió sus dos primeros goles el 16 de junio de 2012 frente a Banfield para que su equipo ganara 3-1.
Lanús compró a Melano a mediados de 2013, que abonó una cifra cercana a los dos millones de dólares por el fichaje del delantero. Lucas Melano fue parte del plantel que ganó la Copa Sudamericana de ese año, bajo el mando de Guillermo Barros Schelotto, actual director técnico de Boca Juniors, y anotó tres goles para contribuir a la obtención del título. Uno de los partidos más destacados del delantero fue ante Godoy Cruz en Mendoza, en el cual anotó 4 goles para su equipo en la victoria por 5-1 frente al elenco mendocino.
A mediados del 2015 fue traspasado al Portland Timbers de los Estados Unidos por una cifra cercana a los 5 millones de dólares. En ese equipo jugó con otros argentinos como Diego Valeri -también ex jugador de Lanús- y Gastón La Gata Fernández, con quien puede volver a comparte equipo actualmente en Estudiantes de la Plata. Ese mismo año consiguió consagrarse campeón de la Copa MLS, tras derrotar al Columbus Crew por penales. Jugó 44 encuentros de temporada regular con la camiseta del club de Portland, en los que anotó 4 goles y brindó 8 asistencias. Además, jugó cuatro partidos de postemporada, marcando un tanto vital en la serie Final de la Conferencia Oeste de 2015. La temporada 2016 fue menos destacada para Lucas que alternaba entre titulares y suplentes.
Su regresó al Pirata se concretó en enero de 2017. En su llegada se incorporó rápidamente al equipo titular. Su primer partido fue ante San Lorenzo de Almagro en la derrota 2-1 en el estadio Nuevo Gasómetro. Jugó un total de 15 partidos y no logró convertir goles. No tuvo una buena primera mitad y por eso desde Córdoba decidieron no contar más con el jugador.
En agosto de 2017 firmó con Estudiantes de la Plata, club en el cual solo vistió 9 veces la camiseta y anotó 2 goles siendo uno de los tres goleados junto con Mariano Pavone y Pablo Lugüercio. Además jugó dos encuentros en La Copa Sudamericana 2017, en la cual el Pincha quedaría eliminado en octavos de final contra Nacional de Paraguay.
Su paso por la Selección Argentina
En el 2011 fue citado a los entrenamientos de la Selección Argentina Sub-18 y un año después a la Sub-20.
En enero de 2013 fue convocado al Torneo Sudamericano que se disputó en Argentina y otorgó cuatro plazas al Mundial, que se jugó en Turquía. Lucas Melano fue uno de los atacantes elegidos por el director técnico de la selección, Marcelo Trobbiani. Jugó 3 partidos, ante Chile, Paraguay y Bolivia, ante este último como titular y anotando un gol.