De stad werd voor het eerst genoemd door de geschiedschrijver Livius (in boek XXI) als de plaats waarheen Sempronius zich in 218 v.Chr. terugtrok na de Slag bij de Trebia tegen Hannibal ("Secundum eam pugnam Hannibal in Ligures, Sempronius Lucam concessit"). In 180 v.Chr. werd ze een onderdeel van het Romeinse Rijk, en dit in eerste instantie als een kolonie van Rome. Het rechthoekige schaakbordpatroon van het stadscentrum, zoals men dat ook vindt in bijvoorbeeld het Zuid-Franse stadje Valbonne en de hedendaagse stad New York, herinnert aan het Romeinse stratenplan van de vroegere Romeinse nederzetting 'Luca' (met een 'c'). De Piazza San Michele ligt op de plaats van het antieke forum. Lucca was in de Romeinse tijd een tamelijk belangrijke stad, want het lag op een kruispunt van drie heerbanen: de Via Cassia, de Via Aurelia en de Via Claudia.