Лукас Тилл родился 10 августа 1990 года в Техасе, в городке Форт-Худ. Его отец был военным. Лукас воспитывался вместе с младшим братом. Подростковые годы будущего актера прошли в штате Джорджия, где он окончил школу Kell High School. Кроме того, четыре года он занимался бразильскими боевыми искусствами джиу джитсу. Когда родители Тилла заметили его талант к подражанию голосов, они устроили мальчики на курсы актерского мастерства. Вскоре на него обратил внимание Джой Первис, агент из Атланты: так в возрасте одиннадцати лет Лукас стал регулярно сниматься в рекламных роликах. Уже через год ему посчастливилось сыграть одного из ключевых героев, Гарри Вандербильта, в картине «Приключения Очи Нэш». Следом он появился в короткометражной ленте, а в 2004 году на экраны вышел фильм «Светлячок» с его участием, снимавшийся в Алабаме. Позднее Лукас исполнил роль старшего брата легендарного музыканта Джонни Кэша в биографической мелодраме «Переступить черту». Другими работами Тилла в тот период стали картины «Не такая как все», «Другая сторона», «Адская вечеринка» и «Похороненная».
После завершения съемок ленты «Ханна Монтана: Кино» юному актеру пришлось вернуться к обыденной жизни и окончить учебу в школе. По программе обмена учеников он три недели провел в Германии. Новым проектом с его участием стал фильм «Шпион по соседству» с Джеки Чаном в главной роли, где Лукас сыграл русского шпиона. Также он снялся в музыкальном видеоклипе Тейлор Свифт на песню «You Belong with Me» и одном из эпизодов культового сериала «Доктор Хаус». Ярчайшей работой в карьере актера оказался фантастический блокбастер «Люди Икс: Первый класс». Также Лукас появился в фильмах «Инопланетное вторжение: Битва за Лос-Анджелес» и «Все супергерои должны погибнуть». Одними последних на сегодняшний день картин с участием Тилла являются «Порочные игры» и «Страсть». В настоящее время актер проживает в Лос-Анджелесе и продолжает активно участвовать в новых проектах.
