Lucchetti ble olympisk mester i turn under sommer-OL 1920 i Antwerpen. Han var med på det italienske laget som vant lagkonkurransen i mangekamp med 359,855 poeng foran Belgia (346,765) og Frankrike (340,010). Det var 120 turnere fra fem nasjoner på fem lag som deltok i konkurransen som ble gjennomført 23. og 24. august 1920. Fire år senere, under OL 1924 i Paris tok han sin andre gullmedalje også den i lagkonkurranse mangekamp.