ב-16 ביולי 2009 חתם לוסיו במדי אינטר מילאנו.. בעונה הראשונה של לוסיו במדי אינטר זכה איתה בטרבל כשפתח בהרכב במשך רוב העונה לצידו של וולטר סמואל במרכז ההגנה של אינטר, ושותפים נוספים כמו כריסטיאן קיבו, חאבייר זאנטי ומאייקון. בגמר ליגת האלופות 2010 השלים הבלם הברזילאי משחק מלא נגד קבוצתו לשעבר, באיירן מינכן, ואינטר ניצחה בתוצאה 2-0, וכך קטעה 45 שנים ללא זכייה בתואר זה. בנוסף, לוסיו זכה עם אינטר בעונה זו בגביע האיטלקי לאחר ניצחון 1-0 על רומא. בעונת 2010/11, זכו אינטר ולוסיו באליפות העולם לקבוצות כדורגל 2010, לאחר ניצחון 3-0 בגמר על מזמבה. באותה עונה, לוסיו ואינטר סיימו במקום השני בסרייה א', ובליגת האלופות עברו שוב את באיירן מינכן, הפעם בשמינית הגמר, ונעצרו על ידי שאלקה 04, כשלוסיו לא שיחק בתבוסה הביתית של אינטר בתוצאה 5-2. בעונה זו זכו אינטר ולוסיו שוב בגביע האיטלקי, לאחר ניצחון 3-1 בגמר על פלרמו. בעונת 2011/12 לוסיו ואינטר סיימו את העונה במקום השישי בליגה, והודחו בשמינית גמר ליגת האלופות על ידי אולימפיק מרסיי. עונה זו הייתה השלישית והאחרונה של לוסיו באינטר. בסיומה, חתם על חוזה ב-4 ביולי 2012 ביובנטוס האיטלקית לשנתיים. לוסיו לא התאקלם היטב ביובנטוס וערך במהלך חצי עונה ארבע הופעות בלבד בכל המסגרות, אחת מהן בניצחון 4-2 על נאפולי במשחק הסופר קאפ האיטלקי. ב-17 בדצמבר 2012 חוזהו בוטל בהסכמת המועדון. למחרת חתם לשנתיים בקבוצת סאו פאולו מליגת העל הברזילאית.