Der für "Krasnodar VS" antretende Athlet übersprang 2003 erstmals die 5-Meter-Marke. Er steigerte sich kontinuierlich und war 2006 bei 5,60 m angelangt. 2007 nahm er an den Weltmeisterschaften in Osaka teil und verbesserte dort seine Bestleistung auf 5,81 m, womit er den sechsten Platz belegte. Bei den Hallenweltmeisterschaften 2008 in Valencia überquerte er 5,90 m und gewann den Titel. Bei einem Meeting in Bydgoszcz im Juli 2008 gelang es ihm mit 6,01 m als 16. Springer der Welt die 6-Meter-Marke zu überqueren. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking übersprang Lukjanenko 5,85 m und gewann die Silbermedaille hinter dem Australier Steve Hooker.