Ο Λούκας Ρανζέλ ξεκίνησε την καριέρα του από την COPM το 2006. Το 2007 μεταπήδησε στην Ιντουστριάλ Μαουά του Σάο Πάολο, και την επόμενη περίοδο πήρε μεταγραφή για τη Σάντα Κρουζέιρο, στην οποία παρέμεινε για τέσσερα χρόνια. Με την ομάδα του του Μπέλο Οριζόντε κατέκτησε ένα Πρωτάθλημα Βραζιλίας το 2012, και ψηφίστηκε καλύτερος κεντρικός το 2011 και το 2012. Την περίοδο 2012-2014 αγωνίστηκε στην Ζουίζ ντε Φόρα Βόλεϊ, και το καλοκαίρι του 2014 αποφάσισε να δοκιμαστεί στην Ευρώπη με την ισπανική K.B. Τερουέλ, με την οποία κατέκτησε το Σούπερ Καπ Ισπανίας τον Οκτώβριο, αλλά προσωπικές υποθέσεις τον ανάγκασαν να εγκαταλείψει την ισπανική ομάδα τον Δεκέμβριο και να επιστρέψει στη Βραζιλία.[1][2]
Τον Ιανουάριο του 2015 δέχεται πρόταση από τον Π.Α.Ο.Κ. και εντάσσεται στην ομάδα της Θεσσαλονίκης, [3] συμβάλλοντας τα μέγιστα στην κατάκτηση του πρωταθλήματος και του κυπέλλου Ελλάδας. Τον Ιούλιο του 2015, επέστρεψε στη Λατινική Αμερική για λογαριασμό της αργεντίνικης ΟΥ.Π.Κ.Ν. Σαν Χουάν,[4] στην οποία όμως δεν κατάφερε να αγωνιστεί λόγω ενός προβλήματος υγείας,[5] και τον Νοέμβριο του ίδιου έτους υπέγραψε στην βραζιλιάνικη Βόλεϊ Ταουμπατέ (μετέπειτα Βόλεϊ Νατάλ).[6]
Το καλοκαίρι του 2016 ο Λούκας Ρανζέλ πήρε μεταγραφή στον Παναθηναϊκό,[7] στον οποίο παρέμεινε για ένα χρόνο. Την περίοδο 2017-18 αγωνίστηκε στη Ρουμανία με την Αρκάντα της πόλης Γκαλάτσι,[8] στην οποία βρέθηκε συμπαίκτης με τον Ντίμα Φιλίποφ και τον γνωστό από το πέρασμά του από την Ελλάδα Αντρέι Σπίνου. Με την ομάδα της Ανατολικής Ρουμανίας κατέκτησε το Σούπερ Καπ Ρουμανίας τον Σεπτέμβριο του 2017, το Ασημένιο Μετάλλιο στο Κύπελλο Ρουμανίας καθώς και τη 2η θέση του πρωταθλήματος το 2018.
Την περίοδο 2018-19 αγωνίστηκε στη Γαλλία με τη Βόλεϊ Λοζέρ της πόλης Μαντ,[9] και το Καλοκαίρι του 2018 επέστρεψε στον Παναθηναϊκό, με τον οποίο το 2020 κατέκτησε το Πρωτάθλημα Ελλάδας και το Λιγκ Καπ.[10] Στις 21 Ιουλίου 2020, ανανέωσε το συμβόλαιό του με τους πράσινους μέχρι το 2021.[11]
Την περίοδο 2020-21 κατέκτησε με τους πράσινους την τρίτη θέση του πρωταθλήματος. Στις 24 Απριλίου 2021, ανανέωσε για μία ακόμα σεζόν με τον Παναθηναϊκό.[12] Στις 21 Απριλίου 2022, κατέκτησε για δεύτερη φορά το Πρωτάθλημα Ελλάδος με το Τριφύλλι.[13] Στις 13 Μαΐου κατέκτησε και το Λιγκ Καπ, επικρατώντας στον δεύτερο τελικό του Π.Α.Ο.Κ. με 3-0 σετ στο Ο.Α.Κ.Α.[14] Στις 31 Μαΐου 2022, ανανέωσε το συμβόλαιό του με την ομάδα για δύο ακόμα χρόνια.[15] Στις 4 Ιανουαρίου 2023, κατέκτησε το Σούπερ Καπ, αφού ο Παναθηναϊκός επικράτησε με 3-1 του Π.Α.Ο.Κ. στο Ηράκλειο.[16] Την Τετάρτη 12 Απριλίου 2023 κατέκτησε και το Λιγκ Καπ με τον Παναθηναϊκό, επικρατώντας με 3-2 του Ολυμπιακού Πειραιώς στο τάι μπρέικ, τίτλο που επανέλαβε και το 2024.[17]
Τον Σεπτέμβριο του 2024 ο Λούκας Ρανζέλ υπέγραψε συμβόλαιο με τον Α.Ο.Π. Κηφισιάς, σε μια μεταγραφή έκπληξη του συλλόγου των Βορείων προαστίων Αθηνών.[18]
Διεθνής καριέρα
Ο Λούκας Ρανζέλ το 2013 υπήρξε μέλος της Εθνικής Βραζιλίας Κ-23 και το 2014 της Β' ομάδας της Εθνικής Ανδρών της Βραζιλίας.[19]