Lucas Orbán comenzó su carrera futbolística en River Plate, realizando su debut en Primera División en 2008, cuando sólo tenía 19 años. Sin embargo, dado que no contaba con demasiados minutos en el primer equipo, marchó cedido al Club Atlético Tigre en 2011, donde disputó un total de 20 partidos y marcó un gol. En 2012 regresó a River, pero tampoco contó para su entrenador, Matías Almeyda, por lo que volvió a salir cedido a Tigre, que compró el 50% de su pase. En la temporada 2012-2013 disputó un total de 46 partidos oficiales, convirtiéndose en titular indiscutible y llamando la atencíón de los ojeadores europeos.

Las ofertas no tardaron en llegar, y al comienzo de la temporada 2013-2014 fue transferido al Girondins de Burdeos francés por un total de 3 millones de euros. Con el Girondins, Lucas disputa un total de 28 partidos oficiales, y en noviembre de 2013 es convocado con la selección argentina por Alejandro Sabella para disputar dos amistosos frente a Ecuador y Bosnia en su gira por Estados Unidos. El 11 de agosto de 2014 se hace oficial su fichaje por el Valencia CF a cambio de 3,5 millones de euros. Su debut con el equipo valencianista no pudo ser más esperanzador, ya que en su debut en la primera jornada de Liga marcó en el minuto 87 saliendo desde el banquillo para lograr el empate frente al Sevilla en el Sánchez Pizjuán. Sin embargo, su primer curso en el club de Mestalla fue bastante irregular, participando en 26 encuentros pero únicamente en 11 de ellos como titular.

Lateral zurdo de técnica y fuerza física, su falta de concentración en algunos partidos y el buen estado de forma del canterano José Luis Gayà provocaron que su rendimiento fuera mermando poco a poco. Su segunda campaña en el club blanquinegro tampoco fue óptima, y en el mes de enero de 2016, tras haber participado en 12 encuentros, se hizo oficial su cesión al Levante hasta final de temporada. Tampoco convencieron su actuaciones en el equipo vecino, ya que únicamente tomó parte en 3 partidos oficiales con el equipo granota. El 30 de agosto de 2016, Lucas rescindió su contrato con el Valencia fichando por el Génova como agente libre y disputando 11 partidos oficiales con el conjunto italiano.

En junio de 2017 el futbolista decidió poner punto final a su aventura europea y firmó un contrato de dos años con el Racing de Avellaneda.