Sachverhalt: A. A.a. Am 10. September 1992 schlossen die B._ A.G. als Vermieterin (Beklagte, Beschwerdegegnerin) und die A._ SA als Mieterin (Klägerin, Beschwerdeführerin) einen Mietvertrag über das Restaurant C._ in Luzern ab. Die Parteien vereinbarten eine feste Vertragsdauer von 10 Jahren mit Option zur Vertragsverlängerung. Gemäss dem Mietvertrag war die Mieterin berechtigt, den C._ an D._, Inhaber der Mieterin, unterzuvermieten. Bis ins Jahre 1998 führte die Mieterin das Restaurant. Ab dem Jahre 1999 wurde das Restaurant durch die E._ GmbH geführt. A.b. Am 26. Januar 2010 kündigte die Vermieterin den Mietvertrag auf den 30. September 2012. Auf Antrag der Mieterin erstreckte die Schlichtungsbehörde für Miete und Pacht mit Entscheid vom 2. Juli 2010 das Mietverhältnis um einen Monat bis 31. Oktober 2012. Am 29. August 2012 beantragte die Mieterin bei der Schlichtungsbehörde eine zweite Erstreckung des Mietverhältnisses für die gesetzlich zulässige Maximaldauer. Am 20. November 2012 stellte die Schlichtungsbehörde der Mieterin die Klagebewilligung aus. B. B.a. Mit Klage vom 21. Dezember 2012 beantragte die Mieterin dem Bezirksgericht Luzern, der erstmals bis 31. Oktober 2012 erstreckte Mietvertrag vom 10. September 1992 sei ein zweites Mal bis 31. Januar 2016 zu erstrecken. Mit Urteil vom 24. März 2014 wies das Bezirksgericht Luzern die Klage ab. B.b. Gegen dieses Urteil reichte die Klägerin Berufung ein. Mit Urteil vom 25. September 2014 wies das Kantonsgericht Luzern die Klage ab. C. Mit Beschwerde in Zivilsachen beantragt die Klägerin dem Bundesgericht, das Urteil des Kantonsgerichts vom 25. September 2014 sei aufzuheben und die Klage sei gutzuheissen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Die Beschwerdegegnerin beantragt die Abweisung der Beschwerde und die Bestätigung des angefochtenen Urteils. Die Vorinstanz beantragt ebenfalls die Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. D. Mit Präsidialverfügung vom 15. Dezember 2014 wurde der Beschwerde die aufschiebende Wirkung erteilt.