Największy sukces w karierze Lucie Chainel-Lefèvre osiągnęła w 2013 roku, kiedy zdobyła brązowy medal w kategorii elite podczas przełajowych mistrzostw świata w Louisville. W zawodach tych wyprzedziły ją jedynie Holenderka Marianne Vos oraz Amerykanka Katherine Compton. Była także dziesiąta na mistrzostwach świata w Koksijde w 2012 roku oraz rozgrywanych dwa lata wcześniej mistrzostwach świata w Taborze. W Pucharze Świata w kolarstwie przełajowym najlepsze wyniki osiągnęła w &lt;a href="Puchar%20%C5%9Awiata%20w%20kolarstwie%20prze%C5%82ajowym%202011/2012"&gt;sezonie 2011/2012&lt;/a&gt;, kiedy zajęła czwartą pozycję w klasyfikacji generalnej. Startuje także w kolarstwie górskim, ale bez większych sukcesów.