Lukáš Chalupa se narodil v Radonicích ležících na severovýchodním okraji Prahy a s hokejem začínal v Mladé Boleslavi. Ještě jako starší dorostenec Bruslařského klubu okusil druhou ligu v barvách Roudnice nad Labem, aby po sezóně 2010/2011 zamířil do ruské MHL.
Tu si s Tatranskými Vlky a karlovarskou Energií zahrál dva roky, během nichž se zúčastnil s oběma celky letního Světového poháru juniorů 2011 a 2012. Sezónu 2013/2014 strávil mladý zadák v dresu Berouna, odkud si odskočil k extraligové premiéře do Slavie. Za Pražany nastoupil 29. října 2013 v rámci 25. kola doma proti Karlovým Varům.
Poté zamířil Lukáš Chalupa na rok do Kladna a v sezóně 2015/2016 si připsal další čtyři extraligové starty v barvách Plzně. Kromě toho pomáhal v závěru ročníku Ústí nad Labem v play-off. Během čtvrtfinále, kdy Severočeši senzačně vyřadili Rytíře, do hry nezasáhl, po zdravotních problémech se vrátil až na poslední tři semifinále s Jihlavou.
Po příchodu do Chomutova začínal sezónu v partnerské Kadani, odkud během základní části pendloval také k Pirátům, kde se postupně zařadil do základní sestavy. V Generali play-off se od třetího zápasu předkola v Mladé Boleslavi posunul do první obranné dvojice po bok Jana Rutty. Ve vyřazovacích bojích si připsal také první extraligový bod, když 12. března 2017 asistoval u druhého chomutovského gólu v pátém utkání předkola s Bruslařským klubem.
Sezóna Klub Z G A B TM 2007-08 HC Benátky nad Jizerou - dor.(1. liga) 13 3 1 4 6 2008-09 BK Mladá Boleslav - dor. (E) 39 0 4 4 55 BK Mladá Boleslav - dor. (E, p-o) 2 0 0 0 0 HC Benátky nad Jizerou - dor.(1. liga) 5 1 3 4 32 2009-10 BK Mladá Boleslav - dor. (E) 42 2 7 9 56 BK Mladá Boleslav - dor. (E, p-o) 2 0 1 1 2 BK Mladá Boleslav - jun. (E) 1 0 0 0 2 2010-11 BK Mladá Boleslav - dor. (E) 42 4 9 13 114 BK Mladá Boleslav - jun. (E) 13 0 0 0 14 HC Roudnice nad Labem (2. liga) 5 0 0 0 0 2011-12 Tatranští Vlci (MHL) 57 3 5 8 20 2012-13 Energie Karlovy Vary (MHL) 60 2 6 8 20 Energie Karlovy Vary (MHL, p-o) 5 0 0 0 4 2013-14 HC Slavia Praha (E) 1 0 0 0 0 HC Berounští Medvědi (1. liga) 49 2 3 5 52 HC Berounští Medvědi (1. liga, p-out) 10 1 4 5 8 HC Berounští Medvědi (baráž) 8 0 1 1 24 2014-15 Rytíři Kladno (1. liga) 20 1 1 2 16 2015-16 HC Škoda Plzeň (E) 4 0 0 0 0 HC Slovan Ústí nad Labem (WSM Liga) 12 2 3 5 10 HC Slovan Ústí nad Labem (WSM Liga, p-o) 7 0 2 2 6 SHC Klatovy (2. liga) 24 2 5 7 83 2016-17 Piráti Chomutov (E) 18 0 0 0 2 Piráti Chomutov (E) 16 0 2 2 0 SK Kadaň (WSM liga) 35 3 3 6 28 2017-18 Piráti Chomutov (E) 13 0 0 0 2 Piráti Chomutov (E) 3 0 0 0 0 SK Kadaň (WSM liga) 6 0 0 0 8 HC Stadion Litoměřice (WSM Liga) 16 1 1 2 16 Celkem za Chomutov 50 0 2 2 4 Celkem v extralize 55 0 2 2 4