Nel 1980 viene notato da Gianni Ravera, che lo invita a partecipare al Festival di Castrocaro. In quell'occasione Barbarossa presenta il brano "Sarà l'età", firmando il suo primo contratto discografico con la Fonit Cetra. Come vincitore di Castrocaro partecipa di diritto al Festival di Sanremo 1981 con "Roma spogliata", riscuotendo un buon successo e classificandosi a sorpresa al quarto posto e primo tra i giovani (Luca scrisse questo brano sui banchi di scuola durante l'ora di italiano). A settembre esce il suo primo e omonimo album, "Luca Barbarossa", prodotto da Shel Shapiro, dove vanta la partecipazione di Antonello Venditti e da cui viene estratto il singolo "Da stasera", che il cantautore romano pubblicizza alla Mostra Internazionale di Musica Leggera di Venezia, senza però riscuotere lo stesso successo del singolo sanremese; a fine anno parte in "tournée" come spalla di Riccardo Cocciante.