Anton von Lucke wurde am 30. September 1989 in Hamburg als Sohn der Fotografin und Filmemacherin Ulrike Pfeiffer und des Kameramanns Philipp von Lucke geboren, durch die er bereits früh mit der Welt des Films in Kontakt kam.

Von 2011 bis 2015 absolvierte von Lucke eine Schauspielausbildung an der Hochschule für Schauspielkunst "Ernst Busch" in Berlin. Nach seinem Abschluss hatte er in der Spielzeit 2015/16 ein Engagement am Deutschen Theater Göttingen, wo er in der Spielzeit 2016/17 in der Titelrolle von "Romeo und Julia" gastierte.

Sein Kinodebüt gab Anton von Lucke in der Titelrolle von François Ozons preisgekröntem Drama "Frantz" (FR/DE 2016). In den ersten beiden Staffeln der Erfolgsserie "Babylon Berlin" (2017) spielte er eine Nebenrolle als Kriminalassistent. Es folgten Episodenrollen in den Krimireihen "Tatort", "Polizeiruf 110" und "Tödliche Geheimnisse" sowie eine Hauptrolle in Esther Gronenborns Culture-Clash-Komödie "Ziemlich russische Freunde" (2020, TV) und in der Miniserie "Die nettesten Menschen der Welt" (2022).

Auf der Kinoleinwand hatte Anton von Lucke eine tragende Rolle in dem preisgekrönten Drama "Große Freiheit" (DE/AT 2021) als inhaftierter schwuler Mann, in den sich die von Franz Rogowski gespielte Hauptfigur verliebt. In der Filmbiografie "Alma & Oskar" (AT/CH/DE 2022) verkörperte er den Bauhaus-Gründer Walter Gropius, in dem Beziehungsdrama "Chaos und Stille" (2023) einen Komponisten. Dieser Film startete nach einigen Festivalaufführungen im Juni 2025 in den deutschen Kinos. Kurz zuvor war von Lucke in der Miniserie "Levi Strauss und der Stoff der Träume" als Schneider Jacob Davis zu sehen, der als Erfinder der Jeanshose gilt.