Lucas Grabeel besuchte ebenso wie Brad Pitt die Kickapoo High School in Springfield, Missouri, und ergriff danach ebenfalls den Schauspielerberuf. In den Jahren 2004 und 2006 war er in zwei Filmen der Filmreihe Halloweentown (Halloweentown III: Halloweentown Highschool und Halloweentown IV: Das Hexencollege) als Ethan Dalloway zu sehen.
In der FilmbiografieMilk über den Bürgerrechtler Harvey Milk von Gus Van Sant übernahm Grabeel 2008 die Rolle des Fotografen Dan Nicoletta.[1] Von 2011 bis 2017 spielte er in der Fernseh-Sitcom Switched at Birth eine der Hauptrollen als Toby Kennish. In den letzten Jahren hat Grabeel verstärkt als Sprecher an Zeichentrickserien mitgewirkt.
Grabeel spielt Schlagzeug, Gitarre, Klavier und Akkordeon.
Lucas Grabeel wird in fast allen seiner Filme von Tim Schwarzmaier synchronisiert. In Halloweentown III: Halloweentown Highschool gab ihm Daniel Schlauch, in MilkDirk Petrick seine Stimme.