Alla ripresa dei campionati, nel 1945-1946, la Lucchese militò in Serie C, raggiungendo il 2º posto nel girone A di Serie C della Lega Centro-Sud. Al termine della stagione, arrivò la promozione a tavolino in Serie B. Nella stagione successiva (1946-1947) la squadra riuscì addirittura da neopromossa a vincere il girone B di Serie B, tornando così in serie A. Il merito, oltre al gruppo, fu del capocannoniere Ugo Conti che realizzò 27 reti. La serie A durò per 5 anni, durante i quali la Lucchese riuscì anche a centrare un discreto ottavo posto (1948-1949), concludendo 3 stagioni delle 5 in questione al 14º-15º posto. Nella stagione 1951-1952, tuttavia, sconfitta nello spareggio con la , precipitò di nuovo in Serie B: da allora non avrebbe più ritrovato la A. Nei due anni successivi ulteriori due retrocessioni consecutive catapultarono addirittura la Lucchese dalla Serie B alla IV Serie.