Лукас Бельтран є вихованцем клубів «Інституто» та «Рівер Плейт».[1] Саме у стані останнього футоліст дебютував на професійному рівні, коли вийшов на поле у грудні 2018 року у матчі чемпіонату Аргентини.[2]
Влітку 2021 року для набору ігрової практики Бельтран був відправлений в оренду до клубу Суперліги «Колон».[3] Через рік після завершення терміну оренди, нападник повернувся до «Рівер Плейт».
В липні 2023 року італійська «Фіорентина» за 20 млн євро викупила контракт аргентинського нападника. 19 серпня Бельтран дебютував в італійській Серії А.