Его выступление за «Ривер» произвело впечатление на селекционеров «Порту», и в 2005 году он переехал в Португалию. «Порту» заплатил 3,6 млн евро за половину прав на игрока. В ноябре 2006 года он подписал улучшенный контракт до 2011 года, а в августе 2007 года «Порту» заплатил 6,65 млн евро, чтобы получить все права на игрока. В клубе Гонсалес стал капитаном команды и был известен как El Commandante из-за навыков лидерства и командной игры.
В июне 2009 года «Порту» объявил о продаже Лучо Гонсалеса в «Олимпик Марсель» за 18 млн евро с возможностью увеличения до 24 млн в зависимости от его игры. В июне 2011 года Лучо сказал, что хочет покинуть «Олимпик». После этого появилась информация, что игрока хочет видеть в своих рядах испанская «Малага» и предлагает за его трансфер 12 млн евро.
В зимнее трансферное окно 2012 года Лучо перебрался в «Порту», за который он имел право выступать в Лиге Европы, так как за марсельский «Олимпик» он был заигран лишь в Лиге чемпионов.
18 сентября перед выездным матчем группового этапа Лиги чемпионов с загребским «Динамо» Гонсалес узнал о смерти отца. Тем не менее футболист вышел на поле, забил первый гол своей команды и способствовал победе подопечных Витора Перейры со счётом 2:0[3].
В 2015 году Лучо вернулся в «Ривер Плейт». Отыграв в команде год, футболист стал свободным агентом. С 2016 года выступает за «Атлетико Паранаэнсе». В конце 2017 года объявил о завершении карьеры, но затем изменил своё решение и в 2018 году помог своей команде выиграть Южноамериканский кубок. В 2019 году капитан «Атлетико Паранаэнсе» помог своей команде впервые в истории выиграть Кубок Бразилии. Последний матч в карьере Лучо Гонсалес провёл в шестом туре группового этапа Южноамериканского кубка 2021 против «Аукаса» — он вышел в стартовом составе и через пять минут под аплодисменты был заменён. «Атлетико» в итоге выиграл со счётом 4:0, заняв первое место в группе и выйдя в плей-офф турнира. Лучо Гонсалес является третьим аргентинцем после Леонеля Месси и Карлоса Тевеса по суммарному количеству завоёванных трофеев[4].