Sachverhalt: A. A.A._ (Jahrgang 1991) ist nigerianischer Staatsbürger. Er heiratete im Dezember 2009 die schweizerische Staatsbürgerin B.A._ (Jahrgang 1986), worauf er im Juni 2010 in die Schweiz einreiste und ihm gestützt auf die Angabe, verheiratet zu sein und mit seiner Ehefrau zusammenzuwohnen, eine bis letztmals Juni 2014 verlängerte Aufenthaltsbewilligung erteilt wurde. Mit Verfügung vom 20. November 2013 widerrief das Amt für Migration des Kantons Luzern seine Aufenthaltsbewilligung mit der Begründung, diese beruhe auf unwahren Angaben bzw. Verschweigen wesentlicher Tatsachen, und ordnete die Wegweisung an. B. Die dagegen erhobene Verwaltungsbeschwerde wies das Justiz- und Sicherheitsdepartement des Kantons Luzern mit Entscheid vom 3. Juli 2014 ab. Mit Urteil vom 9. Dezember 2014 wies das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern die Beschwerde von A.A._ ebenfalls ab und setzte eine neue Ausreisefrist an. C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vom 21. Januar 2015 an das Bundesgericht beantragt A.A._, das Urteil des Verwaltungsgericht des Kantons Luzern vom 9. Dezember 2014 sei aufzuheben und das kantonale Migrationsamt sei anzuweisen, die Zustimmung zur Verlängerung seiner Aufenthaltsbewilligung zu erteilen. Ihm sei für das vorinstanzliche und das bundesgerichtliche Beschwerdeverfahren die unentgeltliche Rechtspflege zu erteilen und der unterzeichnete Rechtsanwalt sei als unentgeltlicher Rechtsvertreter zu bestellen. Eventualiter sei die Sache an die Vorinstanz zur Neubeurteilung zurückzuweisen. Die Vorinstanz hat auf die Einreichung einer Vernehmlassung verzichtet und schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Staatssekretariat für Migration SEM schliesst ebenfalls auf Beschwerdeabweisung. Mit Präsidialverfügung vom 26. Januar 2015 wurde der Beschwerde die aufschiebende Wirkung erteilt.